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Verlust notochordaler Zellen nach belastungsinduzierter Bandscheibendegeneration am in vivo Tiermodell
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Autoren
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G. Omlor
- Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Orthopädie I, Heidelberg, Germany
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W. Richter
- Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Experimentelle Orthopädie, Heidelberg, Germany
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H. Bertram
- Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Experimentelle Orthopädie, Heidelberg, Germany
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C. Carstens
- Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Orthopädie I, Heidelberg, Germany
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T. Guehring
- Universität Heidelberg, BG Unfallklinik Ludwigshafen, Ludwigshafen, Germany
| Veröffentlicht: | 9. Oktober 2007 |
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Gliederung
Text
Es wird diskutiert, dass notochordale Zellen des Nukleus pulposus vor Bandscheibendegeneration schützen. In vitro konnte gezeigt werden, dass notochordale Zellen in Co-Kultur mit chondrozytenartigen Zellen stimulierend auf die Proteoglycansynthese einwirken. Notochordale Zellen persistieren bei Kaninchen zeitlebens, während sie beim Menschen frühzeitig verloren gehen. Dieser Unterschied in der zellulären Zusammensetzung könnte eine Ursache der teilweise unterschiedliche ablaufenden biologischen Reaktionen bei Bandscheibendegeneration sein. Trotz zahlreicher Bandscheibendegenerationsmodelle am Kaninchen wurde dies bislang kaum berücksichtigt. Ziel der Studie war deshalb, ein etabliertes, auf axialer Kompression des Zwischenwirbelsegmentes beruhendes, Degenerationsmodell am Kaninchen hinsichtlich notochordaler Zellen zu untersuchen. 36 ausgewachsene New Zealand Kaninchen wurden randomisiert in 5 Gruppen eingeteilt: unbehandelte Kontrollgruppe; Kontrollgruppe mit Schein-Kompression; 3 Verumgruppen mit 1-tägiger, 28-tägiger und 56-tägiger Kompression. Es erfolgten Horizontalschnitte des zentralen Bereiches der Bandscheibe. Nach immunhistologischer Färbung gegen Kollagen I und II sowie BMP-2 erfolgte eine semiquantitative Beurteilung. Mit Hilfe morphologischer Kriterien wurde ein Score von 1-3 etabliert:
- 1.
- reichlich notochordales Gewebe,
- 2.
- wenig notochordales Gewebe,
- 3.
- kein notochordales Gewebe.
34 Tiere durchliefen den gesamten Versuchsablauf. Alle Schnitte der beiden Kontrollgruppen und der Verumgruppe mit 1-tägiger Kompression zeigten im Nukleus pulposus reichlich notochordales Gewebe. Nach 28-tägiger Kompression zeigte hingegen nur 1 Tier reichlich notochordales Gewebe, während 7 Tiere wenig aufwiesen. Nach 56-tägiger Kompression zeigten 1 Tier reichlich, 2 Tiere wenig und 3 Tiere kein notochordales Gewebe mehr im Nukleus. Eine klare Trennung von Nukleus pulposus und Anulus fibrosus lag nicht mehr vor. Unsere Studie zeigte, dass notochordales Gewebe durch axiale Kompression im Rahmen der mechanisch induzierten Bandscheibendegeneration zurückging. Diese Ergebnisse und die bereits zuvor beschriebene vermehrte Apoptoserate in unserem Tiermodell unterstützen die Hypothese, dass notochordale Zellen auch beim Menschen – z.B. durch die schwerkraftbedingte axiale Belastung beim aufrechten Gang - durch Apoptose verloren gehen könnten.
