gms | German Medical Science

67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

11. bis 16.11.2003, Messe/ICC Berlin

Autologe Chondrozyten Transplantation

Meeting Abstract (DGU 2003)

  • corresponding author Mehdi Shakibaei - Institut für Anatomie, königin-Luise Str. 15, 14195, Berlin, Phone: 030-84451916, Fax: 030-84451916
  • G. Schulze-Tanzil - Institut für Anatomie, UKBF, FU-Berlin
  • P. De Souza - Institut für Anatomie, UKBF, FU-Berlin
  • T. John - Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, UKBF, FU-Berlin

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 11.-16.11.2003. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2003. Doc03dguD4-8

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2003/03dgu0258.shtml

Veröffentlicht: 11. November 2003

© 2003 Shakibaei et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Für eine Autologe Chondrozyten Transplantation (ACT) wird eine große Zahl von Chondrozyten benötigt. Deshalb müssen Chondrozyten, die dem Patienten für die spätere Transplantation entnommen werden zunächst in der Monolayerkultur vermehrt werden. Dabei kommt es unweigerlich zu einer Dedifferenzierung der Chondrozyten zu fibroblastenähnlichen Zellen. Die dedifferenzierten Chondrozyten verlieren allmählich die Fähigkeit, eine knorpelspezifische Matrix zu bilden. Nach längerer Zeit in der Monolayerkultur sind sie nicht mehr in der Lage, zu redifferenzieren. Solche "irreversibel" dedifferenzierten Chondrozyten lassen sich morphologisch nicht von solchen, die noch redifferenzierbar sind, unterscheiden. Mit den folgenden Untersuchungen sollte die Redifferenzierungsfähigkeit dedifferenzierter Chondrozyten in dreidimensionalen Kultursystemen im Hinblick auf eine Verwendung redifferenzierter Chondrozyten für eine ACT untersucht werden. Außerdem sollten biochemische Marker für die Redifferenzierungsfähigkeit der Chondrozyten gefunden werden, die praktisch für die ACT nutzbar wären.

Methoden

Primäre Chondrozyten wurden in der Alginatkultur angezüchtet. Nach wenigen Tagen beginnen einzelne Chondrozyten aus den Alginatkügelchen auszuwandern und bilden einen Monolayer. Dieser Monolayer wurde 8x passagiert. Aus jeder Passage wurden Zellen entnommen und als Massenkultur rekultiviert. In den Monolayerkulturen und Massenkulturen wurde die Synthese knorpelspezifischer Marker, von Signalproteinen und die Bildung des Apoptosemarkers (aktivierte Caspase-3) mittels Westernblotting und Immunhistochemie geprüft. Außerdem wurde die Redifferenzierung der Zellen elektronenmikroskopisch verfolgt.

Ergebnisse

Bis zur 4. Passage in der Monolayerkultur redifferenzierten die Chondrozyten in der Massenkultur. Die Synthese knorpelspezifischer Marker (CSPG, Kol. II), intrazellulärer Schlüsselsignalproteine (Shc, Erk1/2) sank abrupt nach 4 Passagen in der Monolayerkultur. Nur bis zur 4. Monolayer Passage war eine Interaktion zwischen den Schlüsselsignalproteinen des Ras-MAP Kinase-Signalübertragungsweges: Shc und Erk durch die Co-Immunopräzipitation nachweisbar. Zellen, die länger als 4 Passagen in der Monolayerkultur gezüchtet wurden, waren nicht mehr in der Lage, zu redifferenzieren. Sie wurden in der Massenkultur apoptotisch.

Schlussfolgerungen

Die Ergebnisse zeigen, dass der Verlust des chondrogenen Potentials der dedifferenzierten Chondrozyten in der Monolayerkultur verbunden ist mit einer verminderten Synthese von Schlüsselsignalproteinen des Ras-MAP Kinase Signalübertragungsweges und letztendlich zur Apoptose der Chondrozyten führt. Die Expression von Shc und Erk in dedifferenzierten Chondrozyten könnte als Marker genutzt werden, um irreversibel dedifferenzierte Chondrozyten zu erkennen. Durch eine Redifferenzierung in der Massenkultur könnten in ausreichender Menge differenzierte Chondrozyten für eine ACT bereitgestellt werden.