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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

Vergleich immunologischer Charakteristika mesenchymaler Stammzellen aus Knochenmark und Fettgewebe vor und nach osteogener Differenzierung in vitro

Meeting Abstract

  • P. Niemeyer - Universitätsklinikum Freiburg, Department für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • J. Vohrer - Universitätsklinikum Freiburg, Department für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • A. Mehlhorn - Universitätsklinikum Freiburg, Department für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • P. Kasten - Abteilung Orthopädie I, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg, Germany
  • N. Südkamp - Universitätsklinikum Freiburg, Department für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • U. Krause - Medizinische Klinik, Abteilung V, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg, 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.1.4-663

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2006/06dgu0034.shtml

Veröffentlicht: 28. September 2006

© 2006 Niemeyer et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Mesenchymale Stammzellen (MSC) eignen sich auf Grund Ihrer Plastizität und hohen Proliferationskapazität in vitro zur Regeneration von Knochengewebe. Die Isolation dieser Zellen kann unter anderem aus Knochenmarksaspiraten und Fettgewebe erfolgen. MSC aus Knochenmark sind negativ für immunologisch relevante Oberflächenmarker wie z.B. MHC-II und inhibieren in vitro die Proliferation allogener T-Zellen. Unter Berücksichtigung dieser Beobachtungen müssen MSC aus Knochenmark als immunprivilegiert oder sogar immunmodulierende Zellen beschrieben werden und stehen möglicherweise für eine allogene Zelltherapie zur Verfügung. Während die immunologischen Charakteristika von Knochenmarksstammzellen in den vergangenen Jahren Gegenstand diverser Untersuchungen waren, sind die immunologischen Eigenschaften aus Fettgewebe isolierter Stammzellen (ASC) noch nicht ausreichend beschrieben.

Methoden: MSC wurden nach Standardprotokollen parallel aus Knochenmarksaspiraten und Fettgewebe isoliert (n=5). Nach Expansion zeigten die Zellen das für MSC charakteristische Oberflächenmarkerprofil und Differenzierungspotential. Unter dem Einfluß von Dexamethason, Ascorbinsäure und ß-Glycerolphophat wurden die Zellen über den Zeitraum von 14 Tagen in vitro osteogen induziert. Vor und nach osteogener Induktion wurde der Einfluss der Zellen auf das Proliferationsverhalten ruhender und aktivierter allogener Lymphozyten als Maß der von ihnen ausgelösten Immunantwort untersucht (Mixed Lymphocyte Culture). Zu gleichen Zeitpunkten wurde die Expression immunologisch relevanter Oberflächenmarker (z.B. MHC-I, MHC-II, CD40, CD40L, u.a.) gemessen und die Ergebnisse miteinander korreliert.

Ergebnisse: Das Oberflächenantigenexpressionsmuster mesenchymaler Stammzellen aus Knochenmark (MSC) stimmt weitestgehend mit dem mesenchymaler Stammzellen aus Fettgewebe (ASC) überein. Zusätzlich zu MHC-II fehlt undifferenzierten Zellen aus Fettgewebe die MHC-I Expression, eine Eigenschaft, die während des osteogenen Differenzierungsprozesses verloren geht. Bezüglich des Einflusses auf allogene Lymphozyten weisen MSC aus Knochenmark und ASC analoge immunologische Besonderheiten auf. Beide Zelltypen führen in Co-Kultur mit allogenen Lymphozyten zu keiner signifikanten Stimulation und behalten diese Eigenschaften während des Differenzierungsprozesses bei. In Co-Kultur mit aktivierten Lymphozytenkulturen wirken sowohl MSC aus Knochenmark als auch ASC vor und nach Differenzierung proliferationshemmend.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse bestätigen, dass es sich bei MSC um immunmodulierende Zellen handelt. Diese Eigenschaften bleiben auch unter osteogener Induktion in vitro erhalten und scheinen sowohl für mesenchymale Stammzellen aus Knochenmark als auch für aus Fettgewebe isolierte Zellen charakteristisch zu sein. Unsere Ergebnisse lassen die allogene Transplantation humaner mesenchymaler Stammzellen aus Knochenmark und Fettgewebe z.B. im Rahmen des Tissue Engineering möglich erscheinen.