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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

Ergebnisse matrixgekoppelter autologer Chondrozytentransplatation in einem chronischen osteochondralen Defektmodell am Grosstier

Meeting Abstract

  • P. Hepp - Universität Leipzig, Klinik f. Unfall-, Wiederherstellungs-, Plastische Chirurgie, Leipzig, Germany
  • S. Oellers - Universität Leipzig, Klinik f. Unfall-, Wiederherstellungs-, Plastische Chirurgie, Leipzig, Germany
  • M. Niederhagen - Universität Leipzig, Institut für Pathologie, Leipzig, Germany
  • B. Marquaß - Universität Leipzig, Klinik f. Unfall-, Wiederherstellungs-, Plastische Chirurgie, Leipzig, Germany
  • A. Bader - Universität Leipzig, Biotechnologisch-Biomedizinisches Zentrum, Leipzig, Germany
  • R. Schulz - Universität Leipzig, Biotechnologisch-Biomedizinisches Zentrum, Leipzig, Germany
  • C. Josten - Universität Leipzig, Klinik f. Unfall-, Wiederherstellungs-, Plastische Chirurgie, Leipzig, 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. DocE32-1171

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2007/07dkou155.shtml

Veröffentlicht: 9. Oktober 2007

© 2007 Hepp et al.
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Gliederung

Text

Ziel: Bisherige Tiermodelle zur in-vivo Evaluierung von in-vitro hergestelltem Knorpelgewebe stellen ein „Idealmodell“ dar. Defektapplikation und Defektreparation erfolgen einzeitig. Ziel dieser Studie ist die Analyse der Ergebnisse nach autologer Chondrozytentransplantation in ein chronisches osteochondrales Defektmodell a Großtier.

Material und Methoden: Bei 23 Merino Schafen wurden in die Hauptbelastungszonen der medialen Femurkondylen beider Knie osteochondrale Defekte (ICRS Grad IV) appliziert. Das entnommene Knorpelgewebe wurde enzymatisch dissoziiert und in einer 2-wöchigen Proliferationsphase innerhalb von 2 Zellkulturpassagen vermehrt. Diese Chondrozyten wurden in eine gelartige 3-D Kollagen-(I)-matrix eingebracht und autolog für 14d in 2 Gruppen unterschiedlicher Zelldichte (Gruppe A wenige Zellen, Gruppe B viel Zellen) in konventioneller Wellplattenkultur kultiviert. Während der in-vitro Phase wurde die Qualität des artifiziellen Knorpels mit Hilfe histologischen und immunzytochemischen (Kollagen I, Kollagen II, Aggrecan, Chondroitin-4/6-Sulfat) Methoden beurteilt. Weiterhin wurden extrazelluläre Matrixmarker des neo-tissues an Parallelkulturen mittels quantitativer real-time RT-PCR analysiert. Nach Defektsetzung und einer Standzeit von vier Wochen erfolgte die Implantation der Matrices in den Defekt. Nach 6 (n=8), 12 (n=8), und 24 (n=7) Wochen Standzeit erfolgte die Tötung und die makro- und mikroskopischer Bewertung des Defekt- und Kontrollknie.

Ergebnisse: Die Defektfüllung der transplantierten Kniegelenke in Gruppe A nach 1,5, 3 und 6 Monaten zeigte ein signifikante Zunahme der Defektfüllung: 68,7, 86,3 und 91,7% (p<0,05). Gruppe B: 94, 84, 80% Im ICRS Histologie-Score zeigte sich in Gruppe A ebenfalls eine Zunahme über den Beobachtungszeitraum: 3,3, 5,0 und 6,7 Punkte. In Gruppe B ebenfalls, aber auf niedrigerem Niveau: 2,0, 3,3 und 4,3 Punkte. Die Defektrandanalyse zeigte eine Auflockerung der klassischen Säulenstruktur des Gelenkknorpels, ein perifokales Ödem, Chondrozyten-Clusterung, direkte und indirekte Anzeichen für Apoptose und eine Veränderung des histologischen Färbeverhaltens der Matrix. Die histologische Analyse der subchondralen Knochenlamelle zeigte eine weitestgehende Destruktion ohne Anzeichen einer Regeneration über den Beobachtungszeitraum.

Schlussfolgerung: Nach Defektsetzung im Schafsknie finden apoptotische Umbauprozesse innerhalb des Gelenkknorpels statt. Das Tiermodell scheint dem klinischen Bild der fokalen Knorpelschäden mit entsprechend veränderter Gelenk-Homeostase zu entsprechen. Das heterogene Outcome nach matrixgekoppelter Chondrozytentransplantation scheint Folge der Chronifizierung zu sein. Zukünftige Knorpel-Tissue Engineering Prozesse sollten in chronifizierten Tiermodellen Bestand haben, bevor sie klinisch ungesetzt werden.