gms | German Medical Science

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

Veränderter Zellmetabolismus von Chondrozyten durch die Applikation von BMP-7

Meeting Abstract (DGU 2004)

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  • presenting/speaker B. Schmidt-Rohlfing - Unfallchirurgische Klinik und Orthopädische Klinik, Universitätsklinikum Aachen
  • H. Erli - Unfallchirurgische Klinik und Orthopädische Klinik, Universitätsklinikum Aachen
  • K. Gavenis - Unfallchirurgische Klinik und Orthopädische Klinik, Universitätsklinikum Aachen

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. Doc04dguN7-254

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2004/04dgu0688.shtml

Veröffentlicht: 19. Oktober 2004

© 2004 Schmidt-Rohlfing et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Durch die Gabe von Wachstumsfaktoren kann der Metabolismus von Zellen vielfältig beeinflusst werden. Im Rahmen einer in-vitro Studie wurde untersucht, welche Effekte auf humane Chondrozyten durch die Gabe von BMP-7 in unterschiedlichen Dosierungen und zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu erzielen sind.

Methoden

Die Kultivierung von humanen Chondrozyten erfolgte in Monolayern. BMP-7 wurde dem Medium (DMEM mit 10% fetalem Kälberserum) in unterschiedlichen Konzentrationen beigegeben (10, 50 und 100 ng/ml). Die Applikation von BMP-7 erfolgte entweder einmalig zu Beginn der Kultivierung oder intermittierend mit jedem Mediumwechsel (alle drei Tage). Zusätzlich wurde eine Kontrollgruppe mitgeführt, bei der kein BMP-7 appliziert wurde. Die Kultivierung erfolgte bis maximal 14 Tage. Die Untersuchung der Proben erfolgte histologisch, immunhistochemisch (Nachweis von Kollagen Typ-II, Ki-67 als Proliferationsmarker) und molekularbiologisch (Expression von Kollagen-II und Aggrecan, Nachweis mittels quantitativer PCR).

Ergebnisse

Immunhistochemisch zeigte sich nach Gabe der niedrigsten BMP-7 Konzentration (10 ng/ml) bereits nach einer Kultivierungsdauer von nur einem Tag ein vermehrter Nachweis von Kollagen-II. Ein noch stärkeres Anfärben von Kollagen-II konnte nach Gabe von höheren BMP-7 Konzentrationen (50 und 100 ng/ml) gefunden werden. Allerdings wurde das immunhistochemische, semiquantitative Ergebnis nicht durch die Art der Applikation von BMP-7 (einmalige oder intermittierende Gaben) beeinflusst. Molekularbiologisch fand sich nach Applikation der niedrigsten BMP-7 Konzentration eine um 20% gesteigerte Kollagen-II Expression; bei höherer BMP-7 Konzentration war die Expression um bis zu 120% gesteigert. Die höchsten Werte für die Expression von Kollagen-II fanden sich bei einer Kultivierungsdauer zwischen 3 und 7 Tagen. Anders als bei dem immunhistochemischen Nachweis zeigte die quantitative PCR ein höheres Expressionsverhalten, wenn BMP-7 intermittierend appliziert wurde. Hinsichtlich der Zellproliferation kam es durch die Gabe von BMP-7 lediglich zu einem geringen Anstieg im Vergleich zur Kontrollgruppe.

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend zeigte BMP-7 einen deutlichen Einfluss auf den Zellmetabolismus von Chondrozyten in Monolayer-Kulturen mit einem Anstieg des Marker-Proteins Kollagen-II, was sowohl auf Protein-Ebene als auch auf m-RNA Ebene nachweisbar war. Durch die intermittierende Gabe des Wachstumsfaktors konnte ein zusätzlicher Anstieg der Kollagen-II Expression beobachtet werden.