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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

26. - 29.10.2010, Berlin

Anaphylatoxine induzieren die Freisetzung von proinflammatorischen Interleukinen in humanen Osteoblasten

Meeting Abstract

  • P. Schoengraf - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany
  • L. Kreja - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany
  • P. Lisson - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • R. Brenner - Universitätsklinikum Ulm, Abteilung und Poliklinik für Orthopädie, Sektion Biochemie der Gelenks- und Bindegewebserkrankungen, Ulm, Germany
  • M.S. Huber-Lang - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • A. Ignatius - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 26.-29.10.2010. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2010. DocEF18-832

DOI: 10.3205/10dkou061, URN: urn:nbn:de:0183-10dkou0613

Veröffentlicht: 21. Oktober 2010

© 2010 Schoengraf et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Bei Polytraumapatienten werden häufig Frakturheilungsstörungen beobachtet. Die pathophysiologischen Mechanismen, die dabei eine Rolle spielen, sind noch weitgehend unbekannt. Ein Polytrauma geht mit einer systemischen Entzündungsreaktion einher. Dabei spielen die Complementaktivierungsprodukte, wie die Anaphylatoxine C3a und C5a eine wichtige Rolle. Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass sowohl Osteoblasten als auch ihre Vorläufer, die mesenchymalen Stammzellen (MSC), die Rezeptoren für C3a und C5a exprimieren. Ziel der vorliegenden Studie war es zu untersuchen, ob Osteoblasten nach Stimulation mit C3a und C5a eine Entzündungsantwort zeigen.

Methodik: Humane primäre Osteoblasten wurden aus Operationsmaterial von 3 gesunden Spendern isoliert. 1x105 Zellen/cm2 wurden in 24-well Platten ausgesät und nach dem Anhaften über 24h mit 0,1 ng/ml IL-1β und 1 µg/ml C3a (Calbiochem) bzw. C5a (Sigma Aldrich) inkubiert. Als Negativkontrolle diente das Medium ohne Zusätze, als Positivkontrolle wurden die Osteoblasten mit 100 ng/ml Lipopolysacchariden (LPS; Sigma Aldrich) behandelt. Nach 24h wurden die IL-6- und IL-8-Konzentration in Zellkulturüberständen mittels Immunoassay (IL-6 und IL-8 ELISA; R&D, USA) bestimmt. Die mRNA-Expression von IL-6, C3aR und C5aR wurde mittels real-time RT-PCR untersucht. Statistik: Students t-Test, Signifikanzniveau p<0,05; n =3.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die gleichzeitige Stimulation von Osteoblasten mit C5a und IL-1β bzw. C3a und IL-1β induzierte eine signifikante Hochregulation der IL-6 mRNA-Expression sowie einen bis zu 30-fachen Anstieg der IL-6- und IL-8-Konzentration im Kulturüberstand. Nach Stimulation mit C3a, C5a bzw. IL-1β alleine und nach 3h Vorinkubation der Zellen mit IL-1β, gefolgt von 24h Stimulation mit C3a bzw. C5a, konnte dagegen kein Effekt beobachtet werden. Eine Hochregulation der C3aR- bzw. C5aR-mRNA konnte für keine der untersuchten Stimulationsbedingungen gefunden werden.

Die Ergebnisse zeigen einen synergistischen Effekt von IL-1β und C3a bzw. C5a in primären Osteoblasten, der zur Freisetzung von IL-6 und IL-8 führt. Eine erhöhte Expression der Rezeptoren für C5a und C3a durch die Stimulation wurde nicht beobachtet und kann daher nicht als Ursache für diesen Effekt angenommen werden. In weiteren Studien wird derzeit untersucht, ob der beobachtete Effekt in MSC auftritt und vom Differenzierungsstadium der Zellen abhängig ist.