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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

Kombinierte Überexpression von humanem IGF-I und FGF-2 durch transplantierte Chondrozyten stimuliert die Knorpelreparatur in vivo

Meeting Abstract

  • P. Orth - Universitätsklinikum des Saarlandes, Orthopädische Klinik, Labor für Experimentelle Orthopädie, Homburg, Germany
  • G. Kaul - Universitätsklinikum des Saarlandes, Orthopädische Klinik, Labor für Experimentelle Orthopädie, Homburg, Germany
  • D. Zurakowski - Harvard Universität, Boston, United States of America
  • M. Menger - Universitätsklinikum des Saarlandes, Institut für klinisch-experimentelle Chirurgie, Homburg, Germany
  • D.-M. Kohn - Universitätsklinikum des Saarlandes, Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, Homburg, Germany
  • M. Cucchiarini - Universitätsklinikum des Saarlandes, Orthopädische Klinik, Labor für Experimentelle Orthopädie, Homburg, Germany
  • H. Madry - Universitätsklinikum des Saarlandes, Orthopädische Klinik, Labor für Experimentelle Orthopädie, Homburg, 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. DocE35-1384

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2007/07dkou178.shtml

Veröffentlicht: 9. Oktober 2007

© 2007 Orth et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Transplantation von genetisch modifizierten Chondrozyten, welche entweder IGF-I oder FGF-2 überexprimieren, verbessert die Reparatur von osteochondralen Knorpeldefekten in vivo. Wir testeten die Hypothese, daß ein kombinierter Gentransfer von IGF-I und FGF-2 die Chondrogenese und Reparatur von osteochondralen Defekten in vivo verbessert.

Methodik: Chondrozyten wurden mit lacZ oder mit einer Kombination aus IGF-I und FGF-2 mittels FuGENE 6 transfiziert, in Alginatspäroide verkapselt (lacZ- oder IGF-I/FGF-2- Sphäroide) und in osteochondrale Defekte im Femoropatellargelenk von Kaninchen transplantiert. Die Knorpelreparatur wurde nach 3 Wochen durch ein etabliertes Bewertungssystem ausgewertet. Proteoglykane im Reparaturknorpel wurden biochemisch bestimmt (DMMB). Ein multivariantes Statistikmodell bestimmte die Signifikanz.

Ergebnisse: In vitro sezernierten IGF-I/FGF-2-Sphäroide 33,4±1,8 ng IGF-I/107 Zellen/24 h am Tag 2 (lacZ-Späroide: 0,1±0,0 ng/107 Zellen/24 h, n=6). Am Tag 7 nach Transfektion fiel der IGF-I-Spiegel in den IGF-I/FGF-2- Späroiden ab auf 15,9±7,0 ng IGF-I/107 Zellen/24 h, signifikant höher als in den lacZ-Späroiden (0,2±0,1 ng IGF-I/107 Zellen/24 h; n=6). Die FGF-2-Expression der IGF-I/FGF-2- Sphäroide lag an Tag 2 bei 7,5±1,1 ng/107 Zellen/24 h und am Tag 7 bei 1,1±0,3 ng/107 Zellen/24 h. In den IGF-I/FGF-2-Späroiden kehrten die IGF-I- und FGF-2-Spiegel am Tag 14 zum Basiswert zurück. Transplantation der IGF-I/FGF-2-Sphäroide in Knorpeldefekte verbesserte signifikant die Einzelkategorien der Chondrogenese: Defektfüllung, Integration, Matrixanfärbbarkeit mit Safranin-O, Zellmorphologie, Defektarchitektur, Oberflächenbeschaffenheit und Neuildung des subchondralen Knochens (P<0,05, n=7). Im Gesamtvergleich des Bewertungssystems führte der kombinierte IGF-I/FGF-2-Gentransfer zur besseren Defektreparatur (Inverse Skala: IGF-I/FGF-2: 16,0 Punkte; lacZ: 21,9 Punkte; P<0,001, n=7). Interessanterweise ergab die biochemische Analyse des Reparaturgewebes ein 2,1-fach höheren Proteoglykan-Gehalt in mit IGF-I/FGF-2 behandelten Defekten (6,3±2,4 µg Proteoglykane/mg Trockengewicht; lacZ-Späroide: 3,0±1,3 µg Proteoglykane/mg Trockengewicht; n=7, P=0,02).

Schlussfolgerung: Kombinierte Überexpression von IGF-I und FGF-2 in transplantierten Chondrozyten verbessert die Reparatur von osteochondralen Defekten in vivo. Weitere Studien müssen die Dauerhaftigkeit dieses Reparaturgewebes evaluieren.