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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

Beladene PLGA-Mikrosphären zur Kultivierung von humanen Chondrozyten im Nacktmausmodell

Meeting Abstract

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  • B. Schmidt-Rohlfing - Universitätsklinikum der RWTH, Unfallchirurgische Klinik, Aachen, Germany
  • K. Gavenis - Universitätsklinikum der RWTH, Orthopädische Klinik, Aachen, 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. DocPO12-1150

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou641.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Schmidt-Rohlfing et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Durch den Einsatz von Mikrosphären ist eine kontrollierte Freisetzung von Wachstumsfaktoren im Gewebe möglich. Nachdem in-vitro bereits vielversprechende Ergebnisse erzielt werden konnten, wurde dieses Freisetzungssystem im Nacktmaus-Modell überprüft.

Methodik: Humane Chondrozyten wurden aus arthrotischen Kniegelenken gewonnen und in definierter Zellzahl (2 x 10^5 Zellen/ml) in eine 3D Matrix (Kollagen Typ-I Gel) eingebracht. In diese Matrix wurden zusätzlich mit BMP-7 (OP-1) beladene Mikrosphären (hergestellt aus PLGA) in definierter Menge eingebracht, so dass im Gewebe eine Konzentration von 500 ng/ml erreicht wurde. Als Kontrollgruppe wurden Zell-Matrix-Konstrukte mit unbeladenen Mikrosphären (d.h. ohne Wachstumsfaktoren) mitgeführt. Die beladenen Zell-Matrix-Konstrukte (Volumen 1 ml) wurden in einer Operation subkutan im Bereich des Rückens von Nacktmäusen (N=10) implantiert und über einen Zeitraum von 6 Wochen belassen, bevor die Proben entnommen wurden. Anschließend wurden als Bestimmungsmethoden durchgeführt: Histologie (HE- und Safranin O-Färbungen), Immunhistochemie (Nachweis von Kollagen Typ II, Ki-67 als Proliferations Assay), quantitative PCR (Bestimmung der Aggrecan-, Col-I, Col-II, TNFα und IL-1β Expression). Durch rechnergestützte Auszählung von Pixeln konnte eine Quantifizierung der histologischen Ergebnisse vorgenommen werden.

Ergebnisse: Makroskopisch konnten nach der Kultivierung keine Veränderungen zwischen den beiden Gruppen beobachtete werden. Immunhistochemisch zeigte sich insbesondere in der perizellulären Region ein vermehrtes Anfärben für Col-II, während das in der interterritorialen Matrix schwächer ausfiel. Das Auszählen der Pixel-Zahlen erbrachte aber statistisch keinen signifikanten Unterschied zwischen Verum- und Kontrollgruppe. Bei der Auswertung der RT-PCR Ergebnisse fand sich für Col-II in der Verum-Gruppe im Mittel ein Anstieg um das 1,8-fache, für Col-I einen Abfall um das 7,6-fache. Die TNFα und IL-1β Genexpressionen zeigten einen Abfall in der Verum-Gruppe um das 3- bzw. 9-fache. Unterschiede hinsichtlich der Zellproliferation zwischen den beiden Gruppen konnten nicht beobachtet werden.

Schlussfolgerungen: Insgesamt fielen die immunhistochemischen Unterschiede zwischen der Verum- und der Kontrollgruppe geringer aus, als es die Ergebnisse der in-vitro Untersuchungen vermuten ließen. Insbesondere die RT-PCR Ergebnisse zeigten allerdings einen deutlichen Abfall der untersuchten inflammatorischen Markergene, während die Genexpression der untersuchten Gene des Matrix-Turnovers Hinweise auf eine verbesserte zelluläre Differenzierung geben.