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Nachhaltige Beeinträchtigung der in vitro Re-Differenzierungskapazität von humanen Chondrozyten durch ein wachstumsfaktorhaltiges Expansionsmedium
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Veröffentlicht: | 19. Oktober 2004 |
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Fragestellung
Zur Autologen Chondrozytenimplantation werden in vitro stark vermehrte humane Chondrozyten eingesetzt. Isolierung und Expansion der Zellen führen zur Dedifferenzierung und zum Verlust von Knorpelmarkern wie Kollagen Typ 2. Haben Expansionsbedingungen nachhaltige Einflüsse auf die Re-Differenzierungskapazität von Chondrozyten in vitro?
Methoden
Primäre Chondrozyten wurden (A) in DMEM/10% FCS oder (B) in einem wachstumsfaktorhaltigen Stimulationsmedium (EGF, PDGF, 2% FCS, Dexamethason) expandiert, das zu schnellerem Wachstum führt (1,8-fach). Die Expression zahlreicher Knorpelmarker wurde vor und während einer bis zu 6-wöchigen Re-Differenzierung unter chondrogenen Bedingungen (TGFβ3, Sphäroidkultur) analysiert (cDNA-Array, Immunhistologie).
Ergebnisse
Innerhalb von 2-3 Passagen erfolgte in Medium B eine stärkere Dedifferenzierung als in A, da zahlreiche Knorpelmoleküle deutlich (PRELP, FMOD, LUM) oder bis unter die Detektionsgrenze (COMP, CRTL1, AGC1, Col11) herabreguliert wurden. Col 2 war bei beiden Medien nicht mehr detektierbar. Nach Re-Differenzierung erreichten die in B expandierten Zellen auch langfristig niedrigere RNA-Spiegel für die o. g. Differenzierungsmoleküle als Zellen aus A. Auffallend war eine stark spenderabhängige Heterogenität der Zellpopulationen.
Schlussfolgerungen
Expandierte humane Chondrozyten sind eine heterogene Population unterschiedlich dedifferenzierter Zellen. Ihre in vitro Redifferenzierungskapazität wurde durch eine Beschleunigung der Proliferation nachhaltig negativ beeinflusst. Der Einfluß von Expansionsbedingungen für die therapeutische Eignung der Zellen in vivo ist bisher offen.