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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

Einfluss von Hyaluronsäure auf die Chondrozytenisolation für die ACT

Meeting Abstract

  • C. Voigt - Waldkrankenhaus „Rudolf Elle“ gGmbH mit, Lehrstuhl für Orthopädie der Universität Jena, Eisenberg, Germany
  • A. Brodhun - Waldkrankenhaus „Rudolf Elle“ gGmbH mit, Lehrstuhl für Orthopädie der Universität Jena, Eisenberg, Germany
  • S. Neumann - Waldkrankenhaus „Rudolf Elle“ gGmbH mit, Lehrstuhl für Orthopädie der Universität Jena, Eisenberg, Germany
  • J. Mollenhauer - Naturwissenschaftl. und Mediz. Institut (NMI), Universität Tübingen, Reutlingen, Germany
  • O. Pullig - Waldkrankenhaus „Rudolf Elle“ gGmbH mit, Lehrstuhl für Orthopädie der Universität Jena, Eisenberg, 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. DocP15-543

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2007/07dkou257.shtml

Veröffentlicht: 9. Oktober 2007

© 2007 Voigt et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die Behandlung großflächiger Gelenkknorpeldefekte ist bisher ein ungelöstes Problem. Es ist bekannt, dass die Autologe Chondrozyten-Transplantation (ACT) bei kleinen Defekten mit intakten Knorpelstrukturen zu einer hervorragenden Knorpelreparation führen kann. Für die ACT werden bisher kleinste Mengen gesunden Spenderknorpels aus dem betroffenen Gelenk entnommen und in den Defekt übertragen. Auf großflächige Defekte ist dies jedoch nicht übertragbar, da die erforderliche Zellzahl nicht erreicht wird, ohne die Chondrozyten vollständig zu dedifferenzieren und meist auch die restlichen Gelenkflächen vom Krankheitsprozess betroffen sind. Deshalb soll eine Methode gefunden werden, die es ermöglicht, die erforderliche Menge phänotypisch stabilerer, nicht dedifferenzierter Chondrozyten zu gewinnen. Da Hyaluronsäure (HA) über die Erhöhung der Proliferation sowie der Kollagen Typ II- und Aggrecan-Expression den Aufbau der Knorpelmatrix positiv beeinflusst, könnte der Zusatz von Hyaluronsäure bei der Gewinnung der Chondrozyten für die ACT zur Erhöhung der phänotypisch stabileren, nicht dedifferenzierten Zellen führen.

Methodik: Die Chondrozyten wurden mit Collagenase und verschiedenen HA-Konzentrationen (0,1 mg/ml; 1 mg/ml; 2 mg/ml) aus humanem arthrotischen Kniegelenkknorpel isoliert (22 h, 37°C). Die mRNA von Kollagen Typ I, II und X wurde nach Isolation mittels Realtime-PCR quantifiziert und auf GAPDH normalisiert. Als Kontrolle diente mRNA die direkt aus dem Knorpel isoliert wurde (Nullpunkt, NP) oder mRNA aus Chondrozyten die ohne Hyaluronsäure (HA0) isoliert wurden.

Ergebnisse: Bei der Quantifizierung aller untersuchten mRNAs konnte eine Abhängigkeit von der verwendeten HA-Konzentration gezeigt werden. Die niedrigste Kollagen Typ I-mRNA Expression wurde mit 0,1 mg/ml HA gemessen (0,013; NP: 0,140; HA0: 0,047). Die höchste Kollagen Typ II-mRNA Expression wurde ebenfalls mit HA 0,1 mg/ml gemessen (14,58; NP: 8,91; HA0: 6,07). Eine Erhöhung der HA-Konzentration führte wieder zum Anstieg der Kollagen Typ I-mRNA und zur Abnahme der Kollagen Typ II-mRNA. Die Kollagen Typ X-mRNA Expression zeigte mit HA keine Veränderungen im Vergleich zur NP-mRNA. Die Chondrozytenisolation ohne HA führte zu einer verminderten Kollagen Typ X-mRNA Expression (HA0: 0,018; NP: 0,038).

Schlussfolgerung: Die verminderte Kollagen Typ I-mRNA Expression und die erhöhte Kollagen Typ II-mRNA Expression bei Zugabe von HA zur Chondrozytenisolation bestätigen den positiven Einfluss von HA auf die phänotypische Stabilität des Chondrocyten und zeigen, dass die Wirkung der HA sogar schon in der Phase der Chondrozytenisolation nachweisbar ist. Weiterhin konnte eine Abhängigkeit der mRNA-Expression von der HA-Konzentration nachgewiesen werden, die zeigt, dass eine niedrige HA-Konzentration (0,1 mg/ml) am effektivsten wirkt. Der Zusatz von HA bei der Chondrozytenisolation könnte somit zur Erhöhung der phänotypisch stabileren, nicht dedifferenzierten Zellen für die ACT dienen.