Artikel
Sind Fibroblasten oder Knochenmarkstromazellen besser geeignet zum Tissue Engineering von Sehnen und Bändern?
Suche in Medline nach
Autoren
-
S. Hankemeier
- Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
-
M. Jagodzinski
- Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
-
J. Zeichen
- Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
-
M. van Griensven
- Ludwig Boltzmann Institut, Institut für Experimentelle und klinische Traumatologie, Wien, Austria
-
M. Ezechieli
- Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
-
R. Meller
- Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
-
C. Krettek
- Medizinische Hochschule Hannover, Unfallchirurgische Klinik, Hannover, Germany
-
C. Hurschler
- Medizinische Hochschule Hannover, Abt. für Orthopädie, Hannover, Germany
| Veröffentlicht: | 16. Oktober 2008 |
|---|
Gliederung
Text
Fragestellung: Zum Tissue Engineering von Sehnen und Bändern erscheinen einerseits Fibroblasten, andererseits Knochenmarkstromazellen (Bone Marrow Stromal Cells, BMSC) als Zellquelle geeignet. Gibt es Unterschiede bzgl. biologischer und biomechanischer Parameter der Heilungsvorgänge?
Methodik: In einem standardisierten zentralen Patellarsehnendefekmodell wurden bei 96 immundefizienten Ratten die Ergebnisse nach Injektion eines Gemisches aus humanen Fibroblasten und Fibrinkleber (Fibroblasten-Gruppe) mit denen von humanen BMSC und Fibrinkleber (BMSC-Gruppe) verglichen. Hierzu wurden nach 10 und 20 Tagen molekularbiologische, elektronenmikroskopische und biomechanische Untersuchungen vorgenommen. Darüber hinaus erfolgte ein Vergleich mit unbehandelten zentralen Patellarsehnendefekten (Defekt-Gruppe), mit Fibrinkleber behandelten Sehnendefekten (Fibrinkleber-Gruppe) und mit unverletztem Patellarsehnengewebe.
Ergebnisse: Molekularbiologisch war in der BMSC-Gruppe im Gegensatz zur Fibroblasten-Gruppe nach 20 Tagen die Kollagen I mRNA Expression und der Quotient aus Kollagen I / Kollagen III mRNA im Vergleich zur Defekt- und Fibrinkleber-Gruppe signifikant erhöht.
Transelektronenmikroskopisch fand sich in der BMSC-Gruppe am 10. und 20. postoperativen Tag eine signifikante Zunahme des mittleren Fibrillendurchmessers und der relativen Fibrillengesamtfläche im Vergleich zur Defekt- und Fibrinkleber-Gruppe. In der Fibroblasten-Gruppe wurde nur gegenüber der Defekt-Gruppe ein signifikant höherer mittlerer Fibrillendurchmesser notiert. Verglichen mit der BMSC-Gruppe war die relative Fibrillenfläche in der Fibroblasten-Gruppe nach 10 Tagen signifikant niedriger. Zwischen BMSC-Gruppe und gesundem Patellarsehnengewebe waren nach 10 sowie 20 Tagen bezüglich des mittleren Fibrillendurchmessers und der relativen Fibrillenfläche keine signifikanten Unterschiede nachzuweisen. Während die Messungen der Materialeigenschaften am Tag 20 in der BMSC-Gruppe ein um 2,44-fach bzw. 2,34-fach höheres E-Modul als in der Defekt- und Fibrinkleber-Gruppe (p=0,007; p=0,009) und eine um den Faktor 2,00 bzw. 2,19 höhere maximale Spannung (p=0,088; p=0,057) ergaben, war das E-Modul in der Fibroblasten-Gruppe gegenüber der Defekt- und Fibrinkleber-Gruppe nur um den Faktor 1,62 bzw. 1,47, und die maximale Spannung um den Faktor 1,42 bzw. 1,36 erhöht (jeweils p0,05).
Schlussfolgerung: Die Injektion eines BMSC-Fibrinkleber-Gemisches verbesserte signifikant molekularbiologische, elektronenmikroskopische und biomechanische Parameter der Heilungsvorgänge gegenüber der Defekt- und Fibrinkleber-Gruppe. Im Gegensatz dazu wurde durch Injektion eines Fibroblasten-Fibrinkleber-Gemisches nur eine Erhöhung des Fibrillendurchmessers festgestellt. Diese Studie gibt Hinweise darauf, dass BMSC im Vergleich zu Fibroblasten zum Tissue Engineering von Sehnen und Bändern geeigneter erscheinen.
