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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

Der Effekt von plättchenreichem Plasma auf die osteogene Differenzierung und ektope Knochenbildung von humanen mesenchymalen Stammzellen in Calziumphosphatkeramiken

Meeting Abstract

  • P. Kasten - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Orthopädie 1, Heidelberg, Germany
  • J. Vogel - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Sektion experimentelle Orthopädie, Heidelberg, Germany
  • R. Luginbühl - Skeletal Subsitutes, Dr.h.c. Robert Mathys Foundation, Bettlach, Switzerland
  • P. Niemeyer - Department Orthopädie und Traumatologie, Universität Freiburg, Freiburg, Germany
  • V. Ewerbeck - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Orthopädie 1, Heidelberg, Germany
  • W. Richter - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Sektion experimentelle Orthopädie, 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.1.6-743

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2006/06dgu0045.shtml

Veröffentlicht: 28. September 2006

© 2006 Kasten et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Plättchenreiches Plasma (PRP), welches autogen durch Zentrifugation aus Vollblut gewonnnen werden kann, enthält ein Wachstumsfaktorengemisch in physiologischer Konzentration und stellt eine vielversprechende Alternative zu rekombinanten Wachstumsfaktoren im Rahmen des Tissue Engineering dar. So fördert PRP in vitro die Proliferation von mesenchymalen Stammzellen (MSC), in vivo führt der Zusatz von PRP zu einer schnelleren Reifung von autogener Spongiosa zu Knochen.

Fragestellung: In der vorliegenden Arbeit sollte die Wirkung von PRP auf die osteogene Differenzierung humaner MSC und MSC-induzierte ektope Knochenbildung auf verschiedenen Calziumphosphatkeramiken mit unterschiedlicher Oberfläche nach subcutaner Implantation in die SCID Maus über 8 Wochen untersucht werden.

Methoden: Humane MSC wurden nach Isolation und Expansion entweder undifferenziert auf Calzium defizientem Hydroxylapatit (CDHA, Oberfläche (48 m2/g)), und ß-Tricalziumphosphat (ß-TCP, Oberfläche (<0,5 m2/g)) Keramiken aufgebracht und subcutan in die SCID Maus in Gruppengrößen von n=8 implantiert, oder die Zell/Biomaterialkonstrukte wurden zusätzlich einer 14-tägigen ostogenen Induktion mit entsprechenden Medienzusätzen vor Implantation ausgesetzt, um den Werte einer osteogenen Differenzierung der MSC vor Implantation zu testen. Um den Einfluss des PRPs zu überprüfen, wurde der Hälfte der Gruppen 5-fach konzentriertes PRP zugesetzt und diese Gruppen mit PRP-freien Konstrukten verglichen. Die Standzeit der Tiere betrug 8 Wochen.

Ergebnisse: Die alkalische Phosphatase (ALP) Aktivität stieg durch den Zusatz von PRP in den CDHA Kompositen mit undifferenzierten MSC signifikant an (p=0,012), nicht jedoch in den MSC/ß-TCP Kompositen. Die osteogene Induktion in vitro vor Implantation war bei den CDHA Keramiken ohne Effekt und verschlechterte bei den ß-TCP Keramiken die ALP Aktivität bei Explantation in vivo. Die ektope Knochenbildung war in den MSC/CDHA Kompositen mit 7 von 32 positiven Proben stärker als in den MSC/ß-TCP Gruppen (2/30). Der Zusatz von PRP hatte keinen signifikanten Einfluss auf die ektope Knochenbildung.

Schlussfolgerung: Die Wirkung des PRP hing in unserem Modell von der Art der Keramik und dem Differenzierungsstatus der MSC ab, da es nur auf der Keramik mit der großen Oberfläche die ALP Aktivität verstärkte. Die osteogene Potenz des PRP war jedoch nicht ausreichend, die ektope Knochenbildung zu verbessern. Insgesamt zeigten die humanen MSC auf der neuen Keramik CDHA eine stärkere Knochenbildung als auf dem ß-TCP.