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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

Intravitalmikroskopische Untersuchung des angiogenetischen Potentials von Meniskuszellen und mesenchymalen Stammzellen

Meeting Abstract

  • J. Zellner - Klinikum der Universität Regensburg, Abteilung für Unfallchirurgie, Regensburg, Germany
  • T. Ehrenreich - Klinikum der Universität Regensburg, Abteilung für Unfallchirurgie, Regensburg, Germany
  • A. Berner - Klinikum der Universität Regensburg, Abteilung für Unfallchirurgie, Regensburg, Germany
  • T. Dienstknecht - Klinikum der Universität Regensburg, Abteilung für Unfallchirurgie, Regensburg, Germany
  • M. Müller - Klinikum der Universität Regensburg, Abteilung für Unfallchirurgie, Regensburg, Germany
  • R. Kujat - Klinikum der Universität Regensburg, Abteilung für Unfallchirurgie, Regensburg, Germany
  • M. Nerlich - Klinikum der Universität Regensburg, Abteilung für Unfallchirurgie, Regensburg, Germany
  • P. Angele - Klinikum der Universität Regensburg, Abteilung für Unfallchirurgie, Regensburg, 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. DocEF13-583

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou035.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Zellner et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Meniskusläsionen im avaskulären Bereich sind ein ungelöstes Problem in der Traumatologie. Verletzungen im äußeren vaskularisierten Anteil können durch eine Naht therapiert werden, wohingegen Rupturen im avaskulären Bereich nur durch eine partielle Meniskektomie therapiert werden können, was eine präarthrotische Veränderung des Kniegelenks darstellt. Experimentelle Ansätze im Rahmen des Tissue Engineering wurden mit verschiedenen Scaffolds und z.B. Meniskus- oder mesenchymalen Stammzellen (MSC) versucht, die jedoch häufig unzufriedenstellende Ergebnisse zeigten. Die spezielle Durchblutungssituation könnte eine Erklärung dafür sein. Daher sollte das angiogentische Potential von Meniskuszellen und MSCs in der Intravitalmikroskopie getestet werden, um eine geeignete Konfiguration eines Tissue Engineering Produkts zur Therapie avaskulärer Meniskusläsionen zu finden.

Methodik: 3*3*1mm große Meniskusstücke aus dem avaskulären Bereich von Kaninchenmenisken wurden mit einem 2mm runden Defekt versehen und in eine Rückenhautkammer von Nacktmäusen implantiert, um das angiogenetische Potential von verschiedenen Tissue Engineering Konstrukten in der Intravitalmikroskopie zu untersuchen. Therapie der Defekte wie folgt:

Gruppe A: nicht vorkultiviertes Konstrukt aus Meniskuszellen und einer Hyaluronsäure-Kollagen Kompositmatrix;

Gruppe B: vorkultiviertes Konstrukt aus Meniskuszellen und der Kompositmatrix;

Gruppe C: nicht vorkultiviertes Konstrukt aus MSCs und der Kompositmatrix;

Gruppe D: Vorkultiviertes MSC-Matrix Konstrukt. Die Gefäßeinsprossung wurde über 14 Tage aufgezeichnet, danach erfolgte die histologische (Toludinblau, DAB) und immunhistochemische (Kollagen 2, Endostatin) Analyse.

Ergebnisse: Die vorkultivierten Meniskuszell-Matrix-(Gruppe B) bzw. MSC-Matrix-Kontrukte (Gruppe D) zeigten eine signifikant höhere Gefäßdichte nach 14 Tagen als die nicht vorkultivierten Konstrukte (Gruppen A und C). MSCs zeigten im nicht vorkultivierten (Gruppe C) und vorkultivierten (Gruppe D) Zustand verglichen zur jeweiligen Meniskuszellgruppe (Gruppe A bzw. B) eine zeitlich frühere Einsprossung von Gefäßen in den Defekt. In der histologischen Auswertung des Reparaturgewebes konnten ein höherer Grad an Differenzierung und niedrigere Levels des antiangiogenetischen Faktors Endostatin in den vorkultivierten Gruppen erkannt werden.

Schlussfolgerung: Integration und die Qualität des Reparaturgewebes stellen wichtige Faktoren für ein erfolgreiches Tissue Engineering zur Therapie von avaskulären Meniskusläsionen dar. Beides kann durch die Angiogenese beeinflusst werden. Das vorgestellte Modell erlaubt, den angiogenetischen Einfluss verschiedener Tissue Engineering Produkte zu überprüfen. Sowohl ein vorkultiviertes Meniskuszell-Matrix- als auch ein MSC-Matrix-Konstrukt zeigen ein hohes Level an Gefäßdichte und einen hohen Grad an Differenzierung. Dies könnte im weiteren Verlauf für die Therapie einer Meniskusläsion im avaskulären Bereich problematisch sein