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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

Rekrutierung von Zellen aus Synovialgewebe und Gelenkknorpel: In vitro Modell zur in situ Regeneration

Meeting Abstract

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  • R. Brenner - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Orthopädie, Sektion Biochemie der Gelenks- und Bindegewebserkrankungen, Ulm, Germany
  • H. Reichel - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Orthopädie, Ulm, Germany
  • J. Fiedler - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Orthopädie, Sektion Biochemie der Gelenks- und Bindegewebserkrankungen, Ulm, 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. DocE12-1295

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2007/07dkou017.shtml

Veröffentlicht: 9. Oktober 2007

© 2007 Brenner et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Synovial- und Knorpelgewebe enthalten eine Subpopulation multipotenter mesenchymaler Progenitorzellen, die bei geeigneter Rekrutierung zur in situ-Regeneration im Gelenkbereich beitragen könnten. Offen ist bisher allerdings, ob entsprechende Zellen aus dem nativen Gewebe auswachsen und in eine geeignete Matrix einwandern. Dies wurde im Rahmen der Studie an einem neu etablierten in vitro Modell untersucht.

Methodik: Synovialgewebe sowie morphologisch intakter Knorpel aus arthrotischen Kniegelenken wurde nativ bzw. im Falle des Knorpels auch nach enzymatischer Vorbehandlung mit Hyaluronidase in ein Gel aus Kollagen Typ I (Fa. Arthro-Kinetics) eingebettet und in DMEM mit 10% FCS unter 21% O2 und 5% CO2 kultiviert. Ein Auswachsen von Zellen wurde mikroskopisch beurteilt und photographisch dokumentiert. Nach verschiedenen Zeitpunkten (bis zu 8 Wochen) wurden die Konstrukte fixiert, paraffineingebettet und histologisch (HE-, Alzian Blau-, Safranin-O-Färbung) sowie immunhistologisch (STRO-1, Kollagen Typ II, COMP) untersucht.

Ergebnisse: Beim Synovialgewebe zeigte sich ein spontanes Auswachsen von Zellen bereits nach wenigen Tagen. Die Zellen wanderten teilweise in das Kollagengel ein und waren nach mehreren Wochen noch vital. Immunhistologisch zeigte ein Teil der ausgewanderten Zellen eine positive STRO-1 Färbung, während Kollagen Typ II und COMP unter Kultivierung in Standardbedingungen perizellulär nicht detektiert werden konnte.

Beim nativen Knorpelgewebe zeigte sich ein deutlich langsameres Auswachsen nach 4-8 Wochen, gefolgt von einer Einwanderung der Zellen in das Kollagengel. Die ausgewanderten Zellen erschienen morphologisch teilweise fibroblastoid, teilweise polygonal, waren auch nach 8 Wochen noch vital und überwiegend positiv für STRO-1. Sie wiesen keine perizelluläre Färbung für Kollagen Typ II oder COMP auf. Nach enzymatischer Vorbehandlung der kleinen Knorpelstücke mit Hyaluronidase bzw. zusätzlicher primärer Beimischung von FCS in das Kollagengel zeigte sich ein etwas schnelleres Auswachsverhalten. Die weiterführende phänotypische Charakterisierung der ausgewanderten Zellen ist derzeit in Bearbeitung.

Schlussfolgerungen: Ein Auswachsen von Zellen aus nativem Synovial- und Knorpelgewebe in eine kollagene Matrix ist prinzipiell möglich. Die ausgewanderten Zellen sind zumindest teilweise STRO-1 positiv und weisen primär keinen Knorpelzell-Phänotyp auf. Weiterführende Untersuchungen müssen klären, ob es sich hierbei um mesenchymale Progenitorzellen handelt und ob diese Zellen unter spezifischen Bedingungen chondrogen differenzieren können. Dies wäre ein wesentlicher Schritt im Hinblick auf die Entwicklung einer Strategie zur in situ Regeneration von Knorpelgewebe.