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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

Integration humaner mesenchymaler Stammzellen aus Knochenmark (BMSC) und Fettgewebe (ASC) nach xenogener Transplantation im heterotopen Mausmodell vor und nach osteogener Induktion in vitro

Meeting Abstract

  • P. Niemeyer - Universitätsklinikum Freiburg, Abteilung für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • J. Vohrer - Universitätsklinikum Freiburg, Abteilung für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • A. Mehlhorn - Universitätsklinikum Freiburg, Abteilung für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • P. Kasten - Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Abteilung für Schulter- und Ellenbogenchirurgie, Heidelberg, Germany
  • J. Fellenberg - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Sektion Experimentelle Orthopädie, Heidelberg, Germany
  • N. Südkamp - Universitätsklinikum Freiburg, Abteilung für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, 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. DocE12-169

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2007/07dkou013.shtml

Veröffentlicht: 9. Oktober 2007

© 2007 Niemeyer et al.
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Gliederung

Text

Mesenchymale Stammzellen (MSC) sind negativ für wichtige immunologisch relevante Oberflächenantigene und inhibieren in vitro die Proliferation allogener Lymphozyten. Sie werden somit als immunpriviligiert beschrieben und stehen möglicherweise für HLA-inkompatible zelltherapeutische Ansätze (z.B. im Rahmen der Knochenregeneration) zur Verfügung. Der Nachweis der Integration HLA-inkompatibler MSC im immunkompetenten Empfänger stellt eine Grundvoraussetzung für mögliche zellbasierte Therapieansätze dar. Dieser Nachweis vor dem Hintergrund eines Einsatzes im Rahmen der Knochenregeneration bei dem eine Vordifferenzierung der Zellen möglicherweise von Vorteil ist, ist Gegenstand der vorliegenden Arbeit.

MSC wurden aus Knochemark und Fettgewebe von je 3 Spendern isoliert und anschließend parallel nach osteogener Induktion über den Zeitraum von 14 Tagen (Gruppe A) und in undifferenziertem Zustand (Gruppe B) auf einem Kollagenfleece kultiviert und subcutan in immunkompetente Mäuse transplantiert. Die Probenaufarbeitung erfolgte nach 4 und 8 Wochen mittels Immunhistologie. Zum Nachweis der Integration humaner MSC wurden eine humanspezifische in-situ-Hybridisierung, sowie eine humanspezifische anti-Vimentin-Immunhistologie durchgeführt. Eine zelluläre Immunantwort wurde immunhistologisch mittels Lymphozyten- und Makrophagenquantifizierung untersucht und quantifiziert.

Undifferenzierte MSC konnten unabhängig von der Detektionsmethode (in-situ Hybridisierung, anti-Vimentin Immunhistologie) sowohl 4 und 8 Wochen nach xenogener Transplantation in sämtlichen zellbesiedelten Proben nachgewiesen werden, während in nur einer Probe mit differenzierten MSC der Nachweis humaner MSC gelang. Diese Beobachtung ist unabhängig vom Ursprungsgewebe der humanen MSC und erfolgte parallel in MSC aus Knochenmark und Fettgewebe. In den undifferenzierten Proben zeigte sich keine vermehrte Infiltration von Lymphozyten und Makrophagen, während die Zahl von Lymphozyten und Makrophagen pro Gesichtsfeld in den mit differenzierten MSC beladenen Proben höher ist (p=0.03).

Undifferenzierte MSC aus Knochenmark und Fettgewebe zeigen nach xenogener Transplantation eine gute Integration in den Gewebsverband ohne wesentliche lokale oder systemische Immunreaktion. Dies gilt nicht für die Transplantation in vitro vordifferenzierter Zellen. Der fehlende Nachweis der transplantierten Zellen sowohl aus Knochenmark, als auch aus Fettgewebe nach osteogener Differenzierung 4 und 8 Wochen nach Transplantation, sowie die vermehrte Infiltration des Gewebes mit Lymphozyten und Makrophagen könnte ein Hinweis auf eine hier vorliegende Immunreaktion sein. Die Beobachtung steht im Gegensatz zu verschiedenen Arbeiten, die auf in vitro Ebene nach osteogener Induktion keine Veränderung der immunologischen Charakteristika humaner MSC nachweisen konnten und verdeutlicht die Notwendigkeit von in vivo Experimenten bevor Aussagen über die Immunogenität von MSC getroffen werden können.