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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

Interleukin-1β hemmt die Chondrogenese der humanen mesenchymalen Stammzellen NF-κB abhängig

Meeting Abstract

  • N. Wehling - Harvard Med.School, Boston, MA, USA
  • C. Evans - Harvard Medical School, The Center for Molecular Orthopaedics, Boston, MA, USA
  • B. Sievers - Ludwig-Maximilians-Universität, Klinkum Großhadern, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany
  • P.E. Müller - Ludwig-Maximilians-Universität, Klinkum Großhadern, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany
  • R. Porter - Harvard Medical School, The Center for Molecular Orthopaedics, Boston, MA, USA

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. DocEF10-1196

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou009.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Wehling et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die Zerstörung von Knorpel bei degenerativen und entzündlichen Gelenkerkrankungen spielt aufgrund seiner schlechten Selbstregeneration klinisch eine Rolle. In letzter Zeit hat die Forschung wichtige Erkenntnisse zur Bildung von Knorpel aus humanen mesenchymalen Stammzellen (hMSC) gewonnen. Ein möglicher Ansatz zur Klärung ist die Untersuchung der in situ hMSC Differenzierung. Im Fokus steht hierbei die Regulation der lokalen Entzündung durch IL-1β und TNF-α. Diese beiden intrazellulären Mediatoren werden von den Transkriptionsfaktoren der NF-κB Familie in der Pathogenese von Arthrose und rheumatoider Arthritis beeinflusst. In vorliegender Studie wurde der Einfluss von IL-1β auf die Chondrogenese der hMSC in Abhängigkeit der NF-κB Regulation untersucht.

Methodik: Als Knochenmarksspender fungierten Patienten (Alter 71-78 Jahre). Das entnommene Material wurde gereinigt. Mononukleare Zellen innerhalb des Filtrats wurden mittels Dichtegradientenzentrifugation isoliert. Adhaerente Zellen wurden 1-3 mal passagiert.

Für das Chondrogenesemodell wurden Zellmonolayer mit verschiedenen Konzentrationen von Ad.srIκB oder Ad.GFP infiziert. Das Adenovirus Ad.srIкB kodiert die cDNA für einen Super-Repressor IкB (srIκB) [1]. Nach 24 Stunden wurden die infizierten Zellen zu Zellaggregaten geformt [2]. Nach 6 Wochen wurden die Pellets biochemisch und histologisch analysiert.

Ergebnisse: Vorversuche bestätigten, dass IL-1β die TGF-β1 induzierte Chondrogenese der hMSC dosisabhängig hemmt. Um den Einfluss von NF-кB auf diesen Effekt zu bestimmen, wurde der Einfluss des adenoviralen Transfers zur Reduktion der NF-кB Akitivität gemessen: Ad.srIкB blockiert die IL-1β abhängige Aktivierung von NF-κB. Zusätzlich wurde getestet, ob die Hemmung der NF-κB Aktivität durch Ad.srIκB die IL-1β abhängige Unterdrückung der Chondrogenese neutralisiert.

Abbildung 1 [Abb. 1]

Bei vorhandenem IL-1β wurde die TGFβ1-induzierte Bildung von Chondrozyten komplett unterdrückt. Hingegen konnten die Pelletgröße und die positive Proteoglykanfärbung (Toludin Blau) durch eine Pre-Transduktion mit Ad.srIκB dosisabhängig wiedererlangt werden.

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse zeigen, dass proinflammatorische Zytokine wie IL-1β NF-κB abhängig die Chondrogenese der hMSC stark hemmen können. Chondroprogenitorzellen könnten eine wichtige Anlaufstelle für neue NF-κB inhibierende Therapien in arthritischen Gelenken sein.

Referenzen:

[1] Iimuro et al. 1998.

[2] Penick et al. 2005.