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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

Evaluation humaner mesenchymaler Stammzellen zur xenogenenen Regeneration von Knochen am Schafsmodel

Meeting Abstract

  • P. Niemeyer - Universitätsklinikum Freiburg, Department für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • T. Schönberger - Universitätsklinikum Freiburg, Department für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
  • J. Hahn - AO Foundation, AO Research Institute, Davos, Switzerland
  • S. Milz - AO Foundation, AO Research Institute, Davos, Switzerland
  • S. Pearce - AO Foundation, AO Research Institute, Davos, Switzerland
  • E. Schneider - AO Foundation, AO Research Institute, Davos, Switzerland
  • N.P. Südkamp - Universitätsklinikum Freiburg, Department für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, 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. DocEF11-354

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou011.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Niemeyer et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Mesenchymale Stammzellen (MSC) aus Knochenmark stellen eine für die Regeneration von Knochen attraktive Zellpopulation dar. Auf Grund der fehlenden Expression immunologisch wichtiger Antigene auf der Zelloberfläche und ihrer Fähigkeit in vitro die Proliferation allogener Lymphozyten zu supprimieren, erscheint auch ein nicht-autologer Einsatz möglich. Wir haben in der folgenden Arbeit am Knochendefektmodel im Schaf das Regenerationspotential humaner MSC mit dem autologer Schafs-MSC verglichen.

Methodik: MSC wurden parallel aus humanen und ovinen Knochenmarksaspiraten isoliert und nach Expansion auf mineralisiertem Kollagen in einen 30mm langen Tibiadefekt implantiert (7 Schafe pro Gruppe). Als Kontrolle diente unbesiedeltes mineralisiertes Kollagen. Die Tiere wurden nach 3 (n=2) bzw. 6 (n=5) Monaten getötet und die Proben histologisch und computertomographisch analysiert. Zusätzlich wurden im postoperativen Verlauf alle 2 Wochen Röntgenbilder angefertigt, um den Verlauf der Knochenneubildung quantitativ erfassen zu können. Mittels human-spefizischer in situ Hybridisierung erfolgte der histologische Nachweis der transplantierten humanen MSC zum Zeitpunkt der Euthanasie.

Ergebnisse: Während in der mit autologen MSC behandelten Gruppe zum Zeitpunkt der Euthanasie in 3 von 7 Tieren eine Fusion des Defektes histologisch nachgewiesen wurde, zeigte sich sowohl histologisch als auch röntgenologisch im Verlauf in der Gruppe der xenogenen Therapiegruppe zwar eine im Vergleich zur Leergruppe bessere Knochenbildung, diese ist allerdings derjenigen autologer MSC signifikant unterlegen (p 0.05). Im Vergleich zur zellfreien Kontrollgruppe zeigte sich nach Transplantation xenogener MSC jedoch in den zentralen Defektzonen eine nicht vom Randbereich ausgehende Knochenneubildung, welche den transplantierten MSC zugeschrieben werden kann. Relevante systemische oder lokale immunologische Reaktionen auf die transplantierten humanen Zellen wurden nicht beobachtet. Humane MSC konnten in 2 Fällen (je einmal nach 3 bzw. 6 Monaten) nach xenogener Transplantation im Gewebsverbund nachgewiesen werden.

Diskussion: Die Transplantation xenogener MSC führt im Vergleich zur Transplantation leerer Matrices zu tendenziell besserer Knochenneubildung im Defekt, ist aber der Verwendung autologer mesenchymaler Stammzellen deutlich unterlegen. Offen bleibt die Frage, ob für diese Beobachtung eine Elimination der Zellen oder ein schlechteres Ansprechen der humanen MSC auf die lokale Situation im Knochendefekt am Schaf ursächlich sind.