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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
71. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 93. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 48. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

24. - 27.10.2007, Berlin

Molekularbiologische Untersuchungen der Heilung zentraler Patellarsehnendefekte immundefizienter Ratten nach Injektion humaner Knochenmarkstromazellen in liquider Fibrinklebermatrix

Meeting Abstract

  • S. Hankemeier - Medizinische Hochschule Hannover (MHH), Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
  • M. Jagodzinski - Medizinische Hochschule Hannover (MHH), Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
  • M. van Griensven - Ludwig Boltzmann Institut, Institut für Experimentelle und klinische Traumatologie, Wien, Austria
  • R. Meller - Medizinische Hochschule Hannover (MHH), Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
  • C. Krettek - Medizinische Hochschule Hannover (MHH), Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
  • J. Zeichen - Medizinische Hochschule Hannover (MHH), Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 71. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 93. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 48. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 24.-27.10.2007. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2007. DocE11-355

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2007/07dkou003.shtml

Veröffentlicht: 9. Oktober 2007

© 2007 Hankemeier et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Nach Verletzungen des Sehnen- und Bandapparates werden die ursprünglichen Materialeigenschaften nicht wiederhergestellt. Kann die Injektion eines Gemisches von Knochenmarkstromazellen (Bone Marrow Stroma Cells, BMSC) und Fibrinkleber die biomechanischen Heilungsvorgänge stimulieren?

Methodik: Bei 40 immundefizienten Ratten wurde in einen standardisierten partiellen Patellarsehnendefekt entweder ein Gemisch aus 105 humanen BMSC und Fibrinkleber injiziert (BMSC-Gruppe), der Defekt unbehandelt belassen (Defekt-Gruppe), oder nur mit Fibrinkleber (Fibrinkleber-Gruppe) gefüllt. Als weitere Kontrollen diente gesundes Patellarsehnengewebe. Die Gewebeproben wurden 10 / 20 Tage postoperativ entnommen. Neben einer histologischen Untersuchung (Hämatoxylin-Eosin-Färbung) wurde mittels Polymerasekettenreaktion (RT-PCR) die relative Genexpression von Kollagen I, Kollagen III und Fibronektin mRNA analysiert und der Quotient aus der mRNA Expression von Kollagen I / Kollagen III kalkuliert, welcher als Marker der Gewebereifung nach Sehnen- und Bandrupturen angesehen werden kann.

Ergebnisse: Histologisch war in der BMSC-Gruppe reiferes Gewebe zu beobachten, dessen dichte Kollagenfasern und spindelförmige Zellen überwiegend in Richtung der mechanischen Belastungsachse orientiert waren. Demgegenüber erschien vor allem in der Defekt- und Fibrinkleber-Gruppe weniger reifes Gewebe mit irregulär verteilten, teilweise plump geformten Zellen, einer höheren Zelldichte und geringeren Matrixanfärbung.

Die Kollagen I mRNA-Expression war am Tag 10 in der BMSC-Gruppe und gesundem Patellarsehnengewebe signifikant höher als in der Defekt-Gruppe (p=0,033 bzw. p=0,015), sowie am 20. Tag in der BMSC-Gruppe signifikant stärker als in der Defekt- und Fibrinkleber-Gruppe (p=0,008; p=0,021). Kollagen III mRNA wurde in der Defekt- und Fibrinkleber-Gruppe am 10. und 20. Tag mehr exprimiert als in der BMSC-Gruppe und gesundem Sehnengewebe, ohne jedoch statistische Signifikanz zu erreichen. Untersuchungen der Fibronektin mRNA-Expression ergaben in allen Gruppen zu beiden Zeitpunkten vergleichbare Werte. Der Quotient von Kollagen I und Kollagen III, war bezüglich der mRNA Expression in der BMSC-Gruppe am 20. Tag gegenüber der Defekt- und Fibrinkleber-Gruppe statistisch signifikant höher (jeweils p=0,002).

Schlussfolgerung: Das Tissue Engineering mit Knochenmarkstromazellen in einer liquiden Fibrinklebermatrix könnte eine neue Behandlungsoption bieten, die Sehnen- bzw. Bandheilung positiv zu beeinflussen. Weitere Versuche analysieren, ob durch Injektion des BMSC-Fibrinkleber-Gemisches neben den histologischen und molekularbiologischen Veränderungen auch die biomechanischen Materialeigenschaften optimiert werden können.