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Spezifische Kollagenabbauprodukte induzieren die Degradation von extrazellulärer Matrix in Gelenkknorpel
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Veröffentlicht: | 19. Oktober 2004 |
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Fragestellung
Können intrinsische Stoffwechselvorgänge die arthrotische Degeneration in Abwesenheit klassischer Entzündungsfaktoren stimulieren oder perpetuieren?
Methoden
Primäre bovine und humane Knorpelexplantate sowie isolierte Chondrocyten aus dem Kniegelenk wurden mit einem Gemisch aus proteolytisch hergestellten Kollagenfragmenten sowie einem synthetischen Peptid mit einer definierten Kollagensequenz inkubiert und danach zu verschiedenen Zeitpunkten die Freisetzung von Glykosaminoglykanen (GAG) und Hydroxyprolin (Hyp) bestimmt. Zusätzlich wurde die Expression verschiedener Matrixmetalloproteasen (MMP-2, -3, -9, -13) auf mRNA- und/oder Enzymebene definiert (RT-PCR, Westernblot, Zymographie).
Ergebnisse
In allen Fällen konnte eine z.T. dosisabhängige Aktivierung von MMP -mRNA, -Protein- und -Emzymaktivität festgestellt werden. Diese Aktivierung führte bei den Explantaten innerhalb von Tagen bis Wochen zu signifikanten Verlusten von GAG, ähnlich wie dies bei der Arthrose beobachtet wird.
Schlussfolgerungen
Es sind positive Rückkopplungsmechanismen zwischen Abbauprodukten von Kollagen und der abbauenden Enzyme zu vermuten, die zu einer Progression der Arthrose auch in der Abwesenheit von klassichen Merkmalen der Entzündung stattfinden können.