gms | German Medical Science

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
70. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
92. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und
47. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

02. - 06.10.2006, Berlin

Aktivierung von mesenchymalen Stammzellen (MSC) bei traumatologischen Patienten in Abhängigkeit von Verletzungsschwere, Geschlecht und Alter

Meeting Abstract

  • C. Seebach - Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt, Germany
  • D. Henrich - Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt, Germany
  • R. Tewksbury - Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt, Germany
  • K. Wilhelm - Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt, Germany
  • I. Marzi - Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 70. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 92. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 47. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 02.-06.10.2006. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2006. DocE.1.4-463

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2006/06dgu0032.shtml

Veröffentlicht: 28. September 2006

© 2006 Seebach et al.
Dieser Artikel ist ein Open Access-Artikel und steht unter den Creative Commons Lizenzbedingungen (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.de). Er darf vervielf&aauml;ltigt, verbreitet und &oauml;ffentlich zug&aauml;nglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Gliederung

Text

Einleitung: Mesenchymale Stammzellen (MSC) sind wegen ihres Differenzierungspotentials zu Osteoblasten eine ideale Quelle für „bone tissue engineering“ bei großen Knochendefekten nach Trauma. Wir analysierten, ob MSC bestimmter Patientengruppen (Alter, Geschlecht, Verletzungsschwere) überhaupt für eine ex vivo Expansion und anschliessende therapeutische autologe Reimplantation in einen grossen Knochendefekt bzw. Pseudarthrose geeignet sind. Um die Quantität und Qualität von MSC der Patienten zu bestimmen, wurden Knochenmarkaspirate aus dem Beckenkamm aufgereinigt und die Anzahl kolonie- bildender Zellen im Kolonietest (CFU-F-Assay) analysiert.

Methoden: Das Knochenmarksaspirat wurden bei aufgeklärten, freiwilligen, elektiven Patienten (n=47), von Polytraumapatienten mit Einverständnis der Betreuer (n=4) während einer Operation und von 6 gesunden Probanden entnommen. Aus dem Aspirat erfolgte nach Standardprotokoll die Isolierung, Kultivierung und osteogene Differenzierung von MSC. Die Zellen wurden in einer Dichte von 4*104 Zellen/cm² ausgesät. Nach 14 Tagen Inkubation mit MesenCult® Basal Medium for Human Stem Cells wurden die MSC Kolonien (CFU-F) mit DiffQuick® gefärbt. Anschließend wurden die Kulturflaschen digitalisiert und die Zellzahl pro Kolonie densitometrisch analysiert. Der Nachweis mesenchymaler Vorläuferzellen erfolgte mittels Durchflusszytometrie und osteogener Differenzierung (van Kossa-Färbung). Signifikanzüberprüfung erfolgte mittels Wilcoxon-Test, p<0,05 ist signifikant. Die Studie wurde von der Ethik-Kommission genehmigt.

Ergebnisse: Junge Männer (<40 Jahre, n=13) zeigten signifikant die höchste Anzahl von Kolonien (33±8) im Vergleich zu älteren Männern (>40Jahre, n=18) und jungen Frauen (<40 Jahre, n=11; p<0,05). Die weiteren Analysen ergaben zudem eine tendentiell höhere Zellzahl pro Kolonie bei jüngeren Patienten (5,9*104) im Vergleich zu älteren Patienten (4,0*104, p<0,1). Altersangepasste Patienten mit Pseudarthrose (n=10, 37±16 Jahre) zeigten signifikant weniger Kolonie im CFU-F-Assay (16±22) als gesunde Probanden (n=6, 32±7 Jahre, 27±13 Kolonien, p<0,05). Darüberhinaus konnte bei polytraumatisierten Patienten tendentiell (p=0,1) eine höhere Anzahl von Kolonien (45±13) im Vergleich zu alters- und geschlechtsangepassten monotraumatisierten Patienten beobachtet werden, sodass die Verletzungsschwere ebenfalls einen Einfluss auf die Mobilisierung von MSC im Beckenkamm zu haben scheint.

Zusammenfassung: Unsere Daten zeigen, dass durch Verletzungsschwere, Geschlecht und Alter die Aktivierung bzw. Mobilisierung von MSC im Beckenkamm beeinflusst wird. Besonders ältere Frauen (Postmenopause) sind klinisch die Patientengruppe mit dem höchsten Frakturrisiko bei denen die Aktivierung von MSC reduziert ist. Für die zukünftige Verwendung von autologen, gegebenenfalls ex vivo expandierten MSC ist es notwendig, die Kultivierungs- und Expandierungsbedingungen (Wachstumsfaktoren) zu verbessern.