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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

Chondrozytenmodulation unter Osteoarthroseeinfluss – ein Modell zur Darstellung der veränderten in vitro Chondrogenese bei Osteoarthrose in Knie und Sprunggelenk

Meeting Abstract

  • A. Elsner - Kantonsspital Liestal, Klinik für Orthopädie und Traumatologie, Liestal, Switzerland
  • S. Herren - Universitätsklinik Bern, Klinik für Pathologie - Osteoarticular Research Group, Bern, Switzerland
  • G. Pagenstert - Kantonsspital Liestal, Klinik für Orthopädie und Traumatologie, Liestal, Switzerland
  • B. Hintermann - Kantonsspital Liestal, Klinik für Orthopädie und Traumatologie, Liestal, Switzerland
  • P. Mainil-Varlet - Universitätsklinik Bern, Klinik für Pathologie - Osteoarticular Research Group, Bern, Switzerland

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. DocPO12-1358

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou640.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Elsner et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Tissue engineering zur Reparatur von hyalinen Knorpeldefekten ist ein sich stetig erweiternder Forschungszweig. Unklar ist aber weiterhin, warum es trotz in vitro wirksamer induktiver Faktoren zur Entwicklung hyalinen, Kollagen Typ II exprimierenden Knorpels in vivo immer wieder zur Entwicklung Kollagen Typ I exprimierenden “Narben-Knorpels” kommt. Es soll die Frage beantwortet werden, ob die Umgebungsfaktoren im menschlichen Knie und Sprunggelenk einflussnehmend sind auf die Entwicklung der Chondrozyten. Hier galt es im speziellen das Krankheitsbild der Osteoarthrose (OA) zu hinterfragen. In der Literatur gibt es diesbezüglich nur wenige Studien bisher, während es zur rheumatoiden Arthritis mehrere Untersuchungen gibt, die eine veränderliche Zell-Entwicklung in Abhängigkeit von den Umgebungsfaktoren gezeigt hat.

Material und Methoden: Chondrozyten wurden isoliert aus gesunden Knorpel-Proben. Sie wurden ausgesäht und als Pellets kultiviert in chondrogenem Medium nach etabliertem Protokoll (n=10, Vergleichsgruppe). Es wurde Synovialflüssigkeit aus radiologisch gesichert arthrotischen Gelenken (Knie n=15, OSG n=7) während Protheseneinbau gewonnen. Weitere Chondrozytenpelletkulture wurden gemeinsam mit den gewonnenen OA-Synovia Proben aus Knie und OSG kultiviert. Die reinen kultivierten Chondrozytenpellets und die mit OA- Synovia kultivierten Pellets wurden histologisch ausgewertet (Färbungen: Masson-Trichrome, Alzian-Blue, Safranin-O). Ebenfalls wurden Real Time PCR Analysen zum Nachweis spezifischer exprimierter Gene und zur Kollagen II/I Ratio angefertigt und GAG-DNA Ratios aus allen Kulturen bestimmt und ausgewertet.

Ergebnisse: Die reinen Pellets zeigten hyalinen Knorpelnachweis in den Färbungen. Die kultivierten Pellets mit OA-Synovia zeigten in der Histologie eine signifikante Reduktion bzgl. Proteoglykanen und Kollagenen (Safranin-O) mit geringerem hyalinem Knorpelnachweis im Vergleich sowohl bei Knie-OA-Synovia als auch bei OSG-OA-Synovia. In den Real-Time PCR Untersuchungen zeigten sich bei beiden OA-Gruppen reduzierte Genexpressionen, vor allem im Hinblick auf die Expression von Kollagen 2 und reduziertem Differenzierungsindex (Kollagen II/I Ratio). Die GAG-DNA war signifikant höher (p 0,05) bei den reinen Pellets.

Schlussfolgerungen: Die vorliegende Untersuchung zeigt den in vitro Einfluss von Osteoarthrose-Synovia auf die Differenzierung von Chondrozyten zu hyalinem Knorpel. Somit ist dieses einfache Modell ein Ansatz, Osteoarthrose in vitro zu simulieren. Knie- und OSG-OA-Synovia hemmt die hyaline Knorpelbildung trotz Protokoll gerechtem chondrogenem Wachstumsmedium. Eine weitere Nutzung dieses Modells zur genaueren Spezifizierung der Synovialflüssigkeitswirkung unterschiedlicher Gelenke und unterschiedlicher Arthrosegrade zur Optimierung des Knorpel tissue engineerings wird impliziert.

Gefördert durch die Schweizer Gesellschaft für Orthopädie – SGO