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Fragestellung: Mesenchymale Stammzellen (MSCs) besitzen die Fähigkeit zur Proliferation und zur Differenzierung in Knorpel-, Knochen- und Fettzellen. Daher sind MSC eine attraktive Zellquelle von grossem klinischen Potential für die zellbasierte regenerative Strategie zur Therapie von Bindegewebsschäden des Skelettsystems. In jüngster Zeit beschäftigt man sich vermehrt mit der Fragestellung ob Alterungsprozesse Einfluss auf MSC nehmen und ob MSC basierende Strategien auf Patienten ausgewählter Altersgruppen beschränkt werden sollten. Zielsetzung dieser Studie war es zu untersuchen, ob natürliche Alterungsprozesse Einfluss auf das Vorhandensein, die Fähigkeit zur Vermehrung und die Differenzierungsfähigkeit von MSC nehmen.

Methodik: Eine Altersspanne von 7-85 Jahren wurde durch drei Gruppen mit jeweils fünf Spendern abgedeckt. Gruppe 1 erstreckte sich von 7-12 Jahren, Gruppe 2 von 20-55 Jahren und Gruppe 3 umfasste 5 Spender von 60-85 Jahren. Mononukleäre Zellen wurden aus Knochenmarkaspiraten isoliert und die Anzahl an koloniebildenen MSC (CFU-F) erfasst. Subkulturen wurden angelegt um die klonale Vermehrungsfähigkeit zu erfassen. Das Maß der Osteogenese wurde quantitativ anhand der Alkalischen Phosphataseaktivität (ALP) ermittelt und das Maß der Kalziumablagerung durch Alizarin Rot Färbung erfasst. Um das Potential zur Adipogenese zu untersuchen wurde die Anhäufung von Lipidtröpfchen durch Oil Red O Färbung quantifiziert.

Ergebnisse: Die Anzahl der koloniebildenen MSC korrelierte nicht mit dem Spenderalter. Die klonale Vermehrungsfähigkeit nahm signifikant mit dem Alter ab (r2= -0,604; p0,01). Während die adipogene Differenzierungspotenz unkorreliert zum Alter war, liessen sich positive Zusammenhänge zwischen der Aktivität des Knochenmarkers ALP (r2=0,413; p0,05) und dem Maß der Kalziumablagerung (r2=0,721; p0,001) zum Alter feststellen. Zusätzlich konnten wir einen signifikanten Zusammenhang zwischen ALP und Kalziumablagerung (r2=0,6; p0,01) beobachten.

Schlussfolgerung: Die Anzahl aus Knochenmark isolierbarer MSC änderte sich nicht altersabhängig. Ihre Aktivierbarkeit zu klonalem Wachstum nahm jedoch mit fortschreitendem Alter ab. Die altersabhängige Zunahme der osteogenen Differenzierung bei MSC macht einen möglichen Einsatz von MSC basierenden Ansätzen zur Knochenregeneration auch bei Patienten fortgeschrittenen Alters aussichtsreich, während Einflüsse auf die Knorpeldifferenzierung noch untersucht werden müssen. Welche molekularen Zusammenhänge diese altersabhängigen Änderungen der Bindegewebsbiologie bedingen, gilt es in Folgestudien zu untersuchen. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da aufgrund der demographischen Entwicklung Patientenkollektive höheren Alters eine weiter wachsende Einsatzgruppe für regenerative Therapieansätze darstellen.