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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

Modulation Komplement-regulierender Proteine durch proinflammatorische Zytokine in humanen Chondrozyten

Meeting Abstract

  • H. Joos - Orthopädische Universitätsklinik Ulm am RKU, Sektion Biochemie der Gelenks- und Bindegewebserkrankungen, Ulm, Germany
  • M.S. Huber-Lang - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Ulm, Germany
  • B. Acker - Universitätsklinikum Ulm, Abt. Unfallchirurgie, Ulm, Germany
  • W. Albrecht - ratiopharm GmbH, Chemische Wirkstoffforschung, Ulm, Germany
  • R. Brenner - Orthopädische Universitätsklinik Ulm am RKU, Sektion Biochemie der Gelenks- und Bindegewebserkrankungen, Ulm, 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. DocEF12-474

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou023.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Joos et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Bei der Arthrose spielen Entzündungsreaktionen eine Rolle, die durch proinflammatorische Zytokine wie z.B. IL-1ß, IL-6, IL-8 oder TNFα vermittelt werden. Sie können unter anderem eine Störung der Matrix-Homöostase, die Bildung von weiteren Entzündungsmediatoren wie NO oder Prostaglandin E2 und die Apoptose von Chondrozyten bewirken. Mit der Knorpeldegeneration bei entzündlichen Gelenkerkrankungen wie der rheumatoiden Arthritis wurde auch eine Aktivierung des Komplementsystems in Verbindung gebracht. Inwieweit der Knorpel selbst an der Synthese von Komplementfaktoren oder Komplement-regulierenden Proteinen beteiligt ist, ist noch weitgehend unbekannt. In dieser Studie wurden deshalb humane Chondrozyten unter Basal- und Stimulationsbedingungen auf die Expression einiger komplementassoziierter Faktoren untersucht.

Methodik: Aus Knorpelgewebe von Arthrosepatienten (Mankin-Score ≤ 7) wurden nach etablierten Methoden Chondrozyten isoliert. Nach Regenerierung und einer Ruhephase in serumfreiem Medium wurden die Zellen 24 h stimuliert und teilweise parallel mit einem p38MAPK-Inhibitor behandelt. Unbehandelte Zellen dienten als Kontrolle. Zur Analyse der Genexpression in einem genomweiten Microarray wurde eine Behandlung mit 10ng/ml IL-1ß und verschiedenen p38 MAPK-Inhibitoren durchgeführt. Die Untersuchung der Expression verschiedener Komplement-regulierenden Faktoren (CD35, CD46, CD55, CD59) auf Proteinebene erfolgte mittels Durchflusszytometrie. Hierfür wurden die Chondrozyten mit IL-1ß, IL-6, IL-8, IL-10 oder TNFα stimuliert. Ein Teil der IL-1ß-stimulierten Zellen wurde parallel mit dem p38MAPK-Inhibitor Birb 796 inkubiert. Desweiteren wurde Zellkulturüberstand nach Zugabe von 5 µg/ml C5 mittels ELISA auf C5a untersucht.

Ergebnisse: Im Microarray wurde die Genexpression von CD55, C1S und Properdin durch Stimulation mit IL-1ß signifikant hochreguliert, wobei die Inhibition mit Birb 796 diesen Effekt bei CD55 verhindern konnte. Auf Proteinebene konnte ebenfalls eine signifikante Erhöhung der CD55-Expression sowohl durch IL-1ß als auch durch TNFα gezeigt werden, während die Bildung von CD46 durch diese beiden Zytokine vermindert wurde. Eine Inhibition mit Birb 796 bestätigte auf Proteinebene eine Abschwächung des IL-1ß-Effektes. Tendenziell war auch bei IL-8- und IL-10-Stimulation eine Erhöhung von CD55 zu beobachten. CD35 konnte in Chondrozyten nicht nachgewiesen werden. Eine C5-Konvertaseaktivität, durch die der Komplementfaktor C5 in C5a und C5b gespalten würde, war in Monolayerkultur von Chondrozyten im Basalzustand nicht erkennenbar.

Schlussfolgerungen: Es werden einige Komplement-regulierende Proteine von Chondrozyten gebildet und teilweise durch inflammatorische Zytokine beeinflußt. Diese Ergebnisse deuten auf eine Mitwirkung des Komplementsystems bei inflammationsassoziierten Prozessen im Knorpel hin, welche möglicherweise auch zur Pathogenese der Arthrose beitragen und könnten Ansätze für therapeutische Interventionen bieten.