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68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Verband für Physiotherapie – Zentralverband der Physiotherapeuten/Krankengymnasten

19. bis 23.10.2004, Berlin

Tissue engineering von Knochen: Integration und Migration von humanen mesenchymalen Stammzellen in besiedelten Konstrukten im Mausmodell

Meeting Abstract (DGU 2004)

  • presenting/speaker M. Schieker - Chirurgische Klinik - Innenstadt, Klinikum der LMU München, Arbeitsgruppe Tissue Engineering Knochen, München
  • S. Seitz - Chirurgische Klinik - Innenstadt, Klinikum der LMU München, Arbeitsgruppe Tissue Engineering Knochen, München
  • H. Guelkan - Chirurgische Klinik - Innenstadt, Klinikum der LMU München, Arbeitsgruppe Tissue Engineering Knochen, München
  • S. Milz - Anatomische Anstalt, LMU München, München
  • W. Mutschler - Chirurgische Klinik - Innenstadt, Klinikum der LMU München, Arbeitsgruppe Tissue Engineering Knochen, München

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 19.-23.10.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dguN4-255

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2004/04dgu0651.shtml

Veröffentlicht: 19. Oktober 2004

© 2004 Schieker et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Für das tissue engineering sind humane mesenchymale Stammzellen (hMSC) besonders interessant. In Voruntersuchungen konnten wir die Besiedelung, 3D-Kultivierung und osteogene Differenzierung auf Leitschienen in vitro aufzeigen. Ziel dieser Studie war es, die Integration besiedelter Leitschienen im heterotopen Lager in vivo nachzuweisen. Darüber hinaus sollte eine Migration der implantierten Zellen in Empfängerorgane untersucht werden, um ein mögliches unerwünschtes Wachstum der Zellen außerhalb des Implantationsortes auszuschliessen.

Methoden

hMSC (Cambrex, USA) wurden nach Herstellerangaben kultiviert. Nach Beeimpfung der zylinderförmigen Leitschienen (h=3mm, d=9mm; Tutobone, Fa. Tutogen Medical) für 2 Stunden in vitro erfolgte die subkutane Implantation je einer besiedelten und unbesiedelten Leitschiene rechts und links paravertebral in athyme Nacktmäuse (nu/nu, Harlan Winkelmann GmbH). Nach 2, 8 und 12 Wochen erfolgte die Explantation der Konstrukte sowie der Organe (Leber, Milz, Lunge, Niere, Herz, Hoden, Gehirn und Blut) zur immunhistochemischen (humanes HLA-1) bzw. molekularbiologischen Auswertung (qualitative und quantitative PCR, jeweils verschiedene humanspezifische Primer).

Ergebnisse

Humane Zellen konnten immunhistochemisch nur in den besiedelten Konstrukten nachgewiesen werden. Dies korreliert mit den molekularbiologischen Ergebnissen. Hier konnte 2,8 und 12 Wochen nach Implantation sowohl mittels konventioneller, qualitativer PCR als auch mittels quantitativer PCR (light cycler) in den besiedelten Konstrukten humane DNA detektiert werden. Auffällig war hierbei eine Abnahme der nachgewiesenen humanen Zellen mit Implantationsdauer. Die Auswertung der Organproben und der unbesiedelten Leitschienen ergab zu keinem Zeitpunkt einen Nachweis humaner DNA, wobei die Methode ausreichend sensitiv war um 1 humane Zelle in 1 Mio. Mauszellen zu erkennen (Verdünnungsreihe als interne Kontrolle).

Schlussfolgerungen

Wir konnten eine gute Integration besiedelter Leitschienen im ektopen Lager aufzeigen und ein Überleben der hMSC in den Konstrukten in einem Zeitraum bis zu 12 Wochen nachweisen. Für weitere Implantationsversuche ist besonders vielversprechend, dass die Zellen am Implantationsort verweilen und eine unerwünschte Migration ausgeschlossen werden konnte.