gms | German Medical Science

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

21. - 24.10.2009, Berlin

Knorpelregeneration mittels einer trägerfreien dreidimensionalen Diffusionskultur

Meeting Abstract

  • S. Mayer - LMU, Orthopädie, München, Germany
  • T. Schiergens - Ludwig-Maximilians-Universität, Klinikum Großhadern, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany
  • B. Sievers - Klinikum Großhadern, Ludwig-Maximilians-Universität, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany
  • V. Jansson - Klinikum Großhadern, Ludwig-Maximilians-Universität, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany
  • M. Schieker - Chirurgische Klinik - Innenstadt, LMU München, Experimentelle Chirurgie und Regenerative Medizin, München, Germany
  • P.E. Müller - Klinikum Großhadern, Ludwig-Maximilians-Universität, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 21.-24.10.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. DocWI47-222

DOI: 10.3205/09dkou413, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou4133

Veröffentlicht: 15. Oktober 2009

© 2009 Mayer et al.
Dieser Artikel ist ein Open Access-Artikel und steht unter den Creative Commons Lizenzbedingungen (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.de). Er darf vervielfältigt, verbreitet und öffentlich zugänglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Gliederung

Text

Fragestellung: In der regenerativen Medizin wird die autologe Chondrozytentransplantation (ACT) verwendet, um Knorpeldefekte zu reparieren. Eine Modifikation derselben, die matrixgestützte autologe Chondrozytentransplantation (MACI) wird mit unterschiedlichen Ergebnissen eingesetzt. Es besteht eine generelle Diskussion darüber, ob die Verwendung von Leitschienen bei der Regenration von Knorpeldefekten sinnvoll erscheint, oder ob eine leitschienenfreie Knorpelreparatur die Methode der Wahl darstellt. Hauptproblem der leitschienenfreien Knorpelregeneration stellt die Frage dar, wie man die Zellen nach der Transplantation fixieren könnte. Ziel dieser Studie war es, eine neue leitschienenfreie Diffusionskultur zu untersuchen, bei der ein Megaaggregat aus Knorpelzellen entsteht, das verwendet werden könnte, um Knorpeldefekte zu decken.

Methodik: Humane Chondrozyten der Passagen 1–7 wurden im Monolayer expandiert und in Pellet- oder Diffusionskultur überführt. Die Zellen werden hierbei am Übergang von Medium zu Gasphase auf einer ablösbaren Membran kultiviert. Nach einer Woche in Kultur wurden die Regenerate histologisch (Alzianblaufärbung, Safranin-O-Färbung), immunhistochemisch (Kollagen Typ II) sowie quantitativ mittels qRT-PCR evaluiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Eine positive Alzianblaufärbungen war in Diffusionskultur bei humanen Chondrozyten bis Passage 7 nachweisbar. Die Menge an Proteoglykanproduktion nahm im Verhältnis zur Zellzahl dabei zu. Es zeigte sich ebenfalls ein positives Signal für Kollagen Typ II in der Diffusionskultur bis Passage 7. In der qRT-PCR konnte eine Redifferenzierung humaner Chondrozyten in Diffusionskultur nachgewiesen werden. Humane Chondrozyten verloren innerhalb von drei Passagen in Monolayerkultur die Fähigkeit, Kollagen II zu exprimieren, konnte diese jedoch in Diffusionskultur wiedergewinnen. In der Diffusionskultur zeigten Chondrozyten die höchste Kollagen-II Expression in Passage 1 im Vergleich zu Pellet- oder Monolayer-Kultur.

Es konnte gezeigt werden, dass die Kultivierung in einer leitschienenfreien Diffusionskultur zu einer Redifferenzierung von humanen Chondrozyten führen kann. Chondrozyten in Diffusionskulturen bilden eigene Matrix und produzieren Kollagen II in größeren Mengen als in Monolayer- oder Pelletkulturen. Die Diffusionskultur könnte ein geeignetes Werkzeug darstellen, um neue leitschienenfreie Knorpelregenerate zu erzeugen, die für den klinischen Einsatz in Frage kämen.