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Vergleich der Wirkung verschiedener Wachstumsfaktoren auf humane Osteoblasten in vitro
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Autoren
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B. Wildemann
- Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Charité-Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
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T. Vordemvenne
- Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinik Münster, Münster, Germany
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M. Lübberstedt
- Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Charité-Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
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M. Raschke
- Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinik Münster, Münster, Germany
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G. Schmidmaier
- Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Charité-Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
| Veröffentlicht: | 28. September 2006 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Zeigen sich Unterschiede in der Wirkweise von drei verschiedenen Wachstumsfaktoren, IGF-I, BMP-2 und PDGFbb, auf humane primäre Osteoblasten?
Methoden und Material: Primäre humane Osteoblasten (3 Parallelen á 3 wells/Gruppe) wurden unter Standardbedingungen (DMEM/F-12, 10% hitzeinaktiviertes FCS, 37°C, semikonfluent) über 15 Tage kultiviert. Wachstumsfaktoren, in eine Poly(D,L-Laktid) Beschichtung von Titandrähten eingearbeitet, wurden zur Kultur gegeben. Konzentration der Faktoren pro Well: BMP-2, IGF-I, PDGF (rekombinant human, R&D-Systems): ca. 17 μg/ml. Es wurde die Zellproliferation (Alamar Blue), die Alkalische Phosphataseaktivität und Mineralisation (van Kossa, Alizarinrot) gemessen. Mittels ELISA erfolgte die Quantifizierung der Collagen-1-Synthese (CICP) und des Osteocalcins. Die Ergebnisse wurden zur Gruppe mit der reinen PDLLA-Beschichtung normalisiert. Stastistik: ANOVA-Dunnett Test.
Ergebnisse: Es zeigte sich eine signifikante Stimulation der Zellproliferation durch IGF-I und PDGF in den ersten Tagen der Kultur (Tag 2-10). Am Tag 15 war kein Unterschied mehr in der Zellzahl detektierbar da Konfluenz erreicht wurde. BMP-2 hingegen steigerte signifikant die AP-Aktivität der Zellen ab dem Tag 5 bis zum Ende des Versuchs. Auch in der van Kossa Färbung zeigte sich in der BMP-2 Gruppe am Tag 15 die stärkste Färbung. Weder bei Osteocalcin noch bei der Kollagen-1-Synthese konnten mittels ELISA Unterschiede zwischen den WF-Gruppen und der PDLLA-Gruppe detektiert werden.
Diskussion: Diese Studie zeigt deutliche Unterschiede im Effekt von verschiedenen Wachstumsfaktoren auf Osteoblasten. IGF-I und PDGF zeigen einen proliferativen Effekt im Vergleich zur differenzierenden Wirkung von BMP-2. Für den gezielten Einsatz von Wachstumsfaktoren in der Knochenheilung würde daher die Kombination von Wachstumsfaktoren mit unterschiedlicher Wirkung von großer Bedeutung sein. Neben der Kombination der Faktoren ist jedoch auch die Konzentration entscheidend für die Wirkung und soll in weiteren Studien analysiert werden.
