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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

22. - 25.10.2008, Berlin

Änderungen von Kollagen- sowie Proteoglykangehalt und -Synthese und deren zonaler Verteilung im arthrotischen Knorpel sowie Vergleich quantitativer Analyseverfahren mit Photoshop based image analysis

Meeting Abstract

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  • A. Lahm - Universitätsklinikum der Ernst-Moritz-Arndt Universität, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Orthop. Chirurgie, Greifswald, Germany
  • H. Spank - Universitätsklinikum der Ernst-Moritz-Arndt Universität, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Orthop. Chirurgie, Greifswald, Germany
  • E. Mrosek - Mayo Clinic College of Medicine, Dept of Orthopaedic Surgery, Rochester, MN, United States of America
  • H. Wissel - Universitätsklinikum der Ernst-Moritz-Arndt Universität, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Orthop. Chirurgie, Greifswald, Germany
  • H. Merk - Universitätsklinikum der Ernst-Moritz-Arndt Universität, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Orthop. Chirurgie, Greifswald, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 22.-25.10.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. DocEF10-86

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou001.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Lahm et al.
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Gliederung

Text

Zielsetzung: RT- PCR, quantitative Real-Time-PCR sowie in situ Hybridsierung und Immunhistochemie sind etablierte Verfahren in der Charakterisierung von hyalinem Gelenkknorpel sowohl in Fragen der Expression bestimmter Moleküle in tissue-engineertem Gewebe als auch in verschiedenen Stadien der Arthrose. Die Quantifizierung ist allerdings teilweise aufwändig oder teuer. Ziel dieser Studie ist die Etablierung einer einfachen EDV-gestützten semiquantitativen Analysen mit Photoshop-based Imageanalyse.

Methodik: Insgesamt 20 Knorpelproben, die die Kriterien einer Klassifikation nach Outerbridge Grad III erfüllten wurden im Rahmen von Kniegelenkendoprothesenimplantationen aus der Notch entnommen, als Standard wurden 20 Biopsien aus gesundem Knorpel herangezogen, die zusätzlich bei Knorpelentnahmen zur späteren ACT entnommen wurden. Es erfolgte eine in-situ Hybridisierung und Immunhistochemie (u.a. monoklonale Antikörper gegen Col I und II sowie neues Primerdesign für Aggrecan), RT- PCR, quantitative Real-Time-PCR der Proben und Vergleich mittels semiquantitativer Pixelanalyse der Lichtmikroskopien mit Safranin-o-Färbung und Alcian blau für Proteoglykane bzw. Glycosaminoglycane sowie der immunhistochemischen Darstellungen im Histogramm Menu (Adobe Photoshop®)

Ergebnisse: Der Verlust an Proteoglykan in den stärker degenerativ veränderten Knorpelarealen konnte mit der Photoshop based Image Analyse sowohl in der lichtmikroskopischen als auch immunhistochemischen Analyse mit hoher Korrelation (Pearson r= 0,76) über die Auswertung des Anfärbeverhaltens dokumentiert werden (Abbildung 1 [Abb. 1]).

Eine sehr gute Übereinstimmung der Untersuchungsmethoden zeigte sich auch beim Anstieg des Kollagen I. Die stärkste Kollagen I mRNA-Ausprägung zeigten die tieferen Schichten des degenerativ veränderten Knorpels. Eine schlechtere Übereinstimmung mit der quantitativen Analyse fand sich bei Kollagen II, welches in der Photoshop Image Analyse einen stärkeren Abfall im arthrotischen Knorpel im Vergleich mit den unversehrten Arealen zeigte als quantitativ erfasst. Allerdings demonstrierte die Messung der Standardabweichung die regional unterschiedliche Verteilung von Kollagen II (Cluster),welches bei Arthrose besonders in der oberen Schicht reduziert ist.

Diskussion: Die regional unterschiedliche Entwicklung von Kollagen I und II und Proteoglykangehalt in arthrotischem Knorpel kann präzise dokumentiert werden, die Übereinstimmung der quantitativen Verfahren mit der Photoshop Image Analyse ist hoch.